[发明专利]一种STED超分辨技术中的自适应光学像差校正系统及方法

权利要求书

1.一种STED超分辨技术中的自适应光学像差校正系统，其特征在于：包括空间光调制器(11)、分布于空间光调制器(11)两侧的损耗光光路和激发光光路、第二二向色镜(27)、四分之一波片(28)、显微物镜(29)、散射样本(30)、载物台(31)和探测模块；

激发光光路包括依次设置的激发光源(1)、第一半波片(2)、第一偏振分光棱镜(3)、光学延迟线(4)、第一反射镜(5)、第一扩束模块、第二反射镜(8)、第二半波片(9)、第一汇聚透镜(10)、第一准直透镜(12)、第一二向色镜(13)；损耗光光路包括依次设置的损耗光源(14)、第三半波片(15)、第二偏振分光棱镜(16)、石英棒(17)、第三反射镜(18)、保偏光纤(19)、第二扩束模块、第四反射镜(22)、第四半波片(23)、第二汇聚透镜(24)、第二准直透镜(25)、第五反射镜(26)；

激发光源(1)发射的激发光束依次经第一半波片(2)和第一偏振分光棱镜(3)后，再经光学延迟线(4)调节光程入射到第一反射镜(5)，第一反射镜(5)反射的光束经第一扩束模块扩束后入射到第二反射镜(8)，第二反射镜(8)反射的光束依次经第二半波片(9)、第一汇聚透镜(10)后入射到空间光调制器(11)的右半区域，空间光调制器(11)的右半区域出射的光束经第一准直透镜(12)准直后进入第一二向色镜(13)，第一二向色镜(13)反射的光束经第二二向色镜(27)透射；

损耗光源(14)发射的损耗光束依次经第三半波片(15)、第二偏振分光棱镜(16)和石英棒(17)后入射到第三反射镜(18)，第三反射镜(18)反射的光束进入保偏光纤(19)后经第二扩束模块扩束，扩束后的损耗光束入射到第四反射镜(22)，第四反射镜(22)反射的光束依次经第四半波片(23)、第二汇聚透镜(24)后入射到空间光调制器(11)的左半区域，空间光调制器(11)的左半区域出射的光束经第二准直透镜(25)准直后入射到第五反射镜(26)，第五反射镜(26)反射的光束入射到第二二向色镜(27)；

第二二向色镜(27)反射的损耗光束与第二二向色镜(27)透射的激发光束重叠，重叠后的光束经四分之一波片(28)后由显微物镜(29)汇聚到位于载物台(31)上的散射样本(30)，散射样本(30)产生的光信号依次经显微物镜(29)、四分之一波片(28)、第二二向色镜(27)透射、第一二向色镜(13)透射后被探测模块接收。

2.根据权利要求1所述的一种STED超分辨技术中的自适应光学像差校正系统，其特征在于：所述第一扩束模块包括依次设置的第一扩束模块汇聚透镜(6)和第一扩束模块准直透镜(7)，第二扩束模块包括依次设置的第二扩束模块汇聚透镜(20)和第二扩束模块准直透镜(21)；

所述第二半波片(9)和第四半波片(23)用于分别调节激发光束和损耗光束的偏振态。

3.根据权利要求1所述的一种STED超分辨技术中的自适应光学像差校正系统，其特征在于：所述的激发光源(1)和损耗光源(14)均为脉冲光源，通过光学延迟线(4)使激发光束脉冲相对于损耗光束脉冲产生时间延迟，以满足激发光源(1)和损耗光源(14)预设的时序要求；激发光源(1)的工作波长比损耗光源(14)的工作波长短。

4.根据权利要求1所述的一种STED超分辨技术中的自适应光学像差校正系统，其特征在于：所述空间光调制器(11)分为左右相等的左半区域和右半区域；第一汇聚透镜(10)和第二汇聚透镜(24)分别将激发光束和损耗光束汇聚成光斑并入射到空间光调制器(11)的右半区域和左半区域。

5.根据权利要求1所述的一种STED超分辨技术中的自适应光学像差校正系统，其特征在于：所述探测模块包括依次设置的滤光片(32)、聚焦透镜(33)、多模光纤(34)和探测器(35)；从第一二向色镜(13)透射的重叠后的光束经滤光片(32)滤光后，由聚焦透镜(33)汇聚到多模光纤(34)空间滤波后被探测器(35)接收；多模光纤(34)作为空间滤波器，探测器(35)采用CCD相机、CMOS相机或sCMOS相机中的一种。