[发明专利]基于二维频率空间编码的多光子激发成像系统及成像方法

权利要求书

1.一种基于二维频率空间编码的多光子激发成像系统，其特征在于，包括：

激光发射装置（10），用于发出脉冲激发光束；

第一偏振分束装置（20），用于将所述脉冲激发光束进行分束，形成第一激发光束与第二激发光束，所述第一激发光束包括本地振荡器光束；

射频信号发生装置（80），用于产生射频调制信号；

二维偏转装置（30），所述二维偏转装置（30）与所述射频信号发生装置（80）连接，用于根据所述射频调制信号，改变所述第一激发光束的偏转角度，将所述第一激发光束转换成所述二维频率空间编码激光束点阵；

移频装置（40），所述移频装置（40）与所述射频信号发生装置（80）连接，用于根据所述射频调制信号对所述第二激发光束进行移频形成移频光束；

合束装置（50），用于将所述二维频率空间编码激光束点阵与所述移频光束进行空间叠加，形成组合光束；

所述组合光束照射至样品（60），用于激发所述样品（60）内的荧光团，产生多个荧光信号。

2.根据权利要求1所述的基于二维频率空间编码的多光子激发成像系统，其特征在于，还包括：

第一中继光学组件（710），用于改变所述二维频率空间编码激光束点阵的传输方向，引导所述二维频率空间编码激光束点阵至所述合束装置（50）；

第二中继光学组件（720），用于改变所述移频光束的传输方向，引导所述移频光束至所述合束装置（50）。

3.根据权利要求1所述的基于二维频率空间编码的多光子激发成像系统，其特征在于，还包括：

第二偏振分束装置（910），用于将所述组合光束进行分束，形成第一子组合光束与第二子组合光束；

光电监控装置（920），用于监控所述第一子组合光束的强度分布信息与时频信息；

所述第二子组合光束照射至所述样品（60），用于激发所述样品（60）内的荧光团，产生所述多个荧光信号。

4.根据权利要求3所述的基于二维频率空间编码的多光子激发成像系统，其特征在于，还包括：

照明光学组件（960），用于接收所述第二子组合光束；

经所述照明光学组件（960）后的所述第二子组合光束照射至所述样品（60）。

5.根据权利要求1所述的基于二维频率空间编码的多光子激发成像系统，其特征在于，还包括：

探测装置（930），包括多个点探测器，用于并行探测所述多个荧光信号，并将所述多个荧光信号转换为一一对应的多个电信号；

成像装置（940），用于对所述多个电信号进行荧光成像处理，重构所述样品（60）的荧光图像；

滤波装置（950），用于对所述组合光束中未被吸收的光束进行过滤，使得所述多个荧光信号传输至所述探测装置（930）。

6.根据权利要求2所述的基于二维频率空间编码的多光子激发成像系统，其特征在于，所述第二中继光学组件（720）包括：

第一半波片（721），用于对所述移频光束的方向进行改变；

第一反射镜（722），用于对经所述第一半波片（721）后的所述移频光束进行反射；

第二半波片（723），用于对经所述第一反射镜（722）后的所述移频光束的方向进行改变；

扩束镜（724），用于对经所述第二半波片（723）后的所述移频光束的光斑面积进行放大；

经所述扩束镜（724）后的所述移频光束传输至所述合束装置（50）。

7.根据权利要求2所述的基于二维频率空间编码的多光子激发成像系统，其特征在于，所述第一中继光学组件（710）包括：

第二反射镜（711），用于对所述二维频率空间编码激光束点阵进行反射；

第一凸透镜（712），用于对经所述第二反射镜（711）后的所述二维频率空间编码激光束点阵进行会聚；

经所述第一凸透镜（712）后的所述二维频率空间编码激光束点阵传输至所述合束装置（50）。