[发明专利]高动态范围成像

权利要求书

1.一种成像系统，包括：

光源，配置成生成具有脉冲间隔的强度衰减的连续光脉冲；和

显微镜系统，配置成对样本成像，并基于所述连续光脉冲的强度处理从所述样本检测到的信号。

2.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述光源包括：

脉冲激光器(110)，配置成生成具有重复间隔的光脉冲；

第一分束器(122)，配置成接收所述光脉冲，并将第一百分比光脉冲引导至延迟环路上以及将第二百分比光脉冲输送给所述显微镜系统；

其中，所述延迟环路配置成将所述第一百分比光脉冲延时引导回所述第一分束器(122)；和

其中，所述系统配置成通过在所述延迟环路中连续循环光脉冲，输出强度衰减且脉冲间隔等于延时的连续光脉冲。

3.根据权利要求2所述的成像系统，其中，所述延迟环路包括路径，所述路径穿过：

所述第一分束器(122)；

第一反射镜(124)；

第二反射镜(126)；

半波片(128)；和

第二分束器(120)；

其中，所述第一和第二反射镜(124、126)配置成引导所述第一百分比光脉冲通过所述半波片(128)至所述第二分束器(120)，所述半波片改变光脉冲的偏振态；

其中，所述第二分束器(120)是偏振分束器，配置成接收来自所述半波片的第一百分比光脉冲，并将具有第二偏振态的所述第一百分比光脉冲反射至所述第一分束器(122)；和

其中，所述第二分束器(120)进一步配置成接收来自所述脉冲激光器(110)的光脉冲，并将具有第一偏振态的光脉冲传送至所述第一分束器(122)。

4.根据权利要求2所述的成像系统，其中，由所述延迟环路引入的延时比所述重复间隔短。

5.根据权利要求2所述的成像系统，其中，所述延迟环路中的延时是可配置的。

6.根据权利要求2所述的成像系统，其中，所述第一和第二百分比是可配置的。

7.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述显微镜系统包括：

样本物镜(150)；

探测器(180)；和

一个或多个光学元件(130、140)，配置成将所述连续光脉冲引导至所述样本物镜；

其中，所述样本物镜配置成将所述连续光脉冲聚焦到所述样本(160)内的焦平面(170)上；

其中，所述探测器(180)配置成响应于聚焦的连续光脉冲，检测从所述样本(160)内的焦平面(170)发射的光。

8.根据权利要求7所述的成像系统，其中，所述探测器(180)包括时间缓存器，所述时间缓存器配置成对所述连续光脉冲中的每一个，存储检测到的样本的光信号；而所述显微镜系统进一步包括处理器(190)，配置成处理对应于所述连续光脉冲中的一个的缓存器中的数据，其中，检测到的光信号并未使缓存器饱和。

9.根据权利要求8所述的成像系统，其中，对于每个成像光斑，所述处理器进一步配置成选择缓存器中的数据，所述缓存器对应于未使其饱和的脉冲中的强度最强的脉冲。

10.根据权利要求7所述的成像系统，其中，所述一个或多个光学元件包括扫描单元，所述扫描单元配置成扫描所述焦平面内的聚焦光脉冲。

11.根据权利要求7所述的成像系统，其中，每个光脉冲向所述样本提供激发光，使得检测到的发射光为响应于聚焦激发光的荧光发射光。

12.根据权利要求11所述的成像系统，其中，所述激发光的波长是响应于双光子激发过程而生成的荧光发射光的波长的两倍。

13.根据权利要求11所述的成像系统，其中，所述脉冲间隔比所述荧光发射持续时间长。