[发明专利]一种多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像方法和装置

权利要求书

1.一种多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S10，将n台不同波长的激光器所发出的激光组合成一个扫描阵列，所述n台不同波长的激光器发出的n束波长不同的激光分别聚焦于n个待测量位置，同一扫描阵列中不同激光聚焦位置之间的距离小于物镜的光学分辨率；

步骤S20，将m个所述的扫描阵列组成测量系统，每个所述的扫描阵列分别接入不同的光栅及电荷耦合器件CCD模块；

步骤S30，扫描成像时，由m个所述扫描阵列在同一测量时间内同时获得m×n个测量位置的拉曼光谱信息；以及

步骤S40，记录每个所述测量位置的拉曼光谱信息，并绘制成拉曼扫描图像。

2.根据权利要求1所述的多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像方法，其特征在于，所述n为大于1的正整数，所述m为大于等于1的正整数。

3.根据权利要求1所述的多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像方法，其特征在于，所述扫描阵列的实现方法为采用光纤耦合方法，将所述n束波长不同的激光通过光纤分别引入n个不同的微型物镜。

4.根据权利要求1所述的多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像方法，其特征在于，所述扫描阵列的实现方法为采用开放式光路，将n束波长不同的激光分别经过不同的扫描振镜，再聚焦于同一个物镜，通过调整扫描振镜角度改变不同激光器的聚焦位置。

5.根据权利要求1所述的多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像方法，其特征在于，每个所述扫描阵列所收集的拉曼光谱使用同一光栅分光并测量，或者使用不同光栅分光测量。

6.根据权利要求1所述的多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像方法，其特征在于，在所述步骤S30中，扫描成像的实现方法为待测样品固定，m个扫描阵列分别独立移动或同步移动；或者为m个扫描阵列固定，支撑待测样品的位移平台移动。

7.根据权利要求1所述的多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像方法，其特征在于，在所述步骤S20之后，还包括步骤S21，在同一测量位置采用不同波长的激光预先获得同一测量位置的拉曼光谱信号，再根据不同波长所激发的拉曼光谱信号的强度比例关系，处理修正图像。

8.一种用于实现由权利要求1-6任一方法的多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像装置，其特征在于，包括：多波长耦合聚焦模块、测量模块和样品模块；

所述多波长耦合聚焦模块包括m个扫描阵列，每个扫描阵列由n台不同波长的激光器所发出的激光组成，所述n台不同波长的激光器发出的n束波长不同的激光分别聚焦于n个待测量位置，同一扫描阵列中不同激光器聚焦位置之间的距离小于物镜的光学分辨率，其中，每个所述扫描阵列分别接入不同的光栅及CCD模块；

所述测量模块包括滤波片、光栅及CCD图像传感器、拉曼光谱信号处理模块及组成光路的光学元件；以及，

所述样品模块包括可支撑并移动待测样品的位移平台。

9.根据权利要求8所述的多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像装置，其特征在于，所述滤波片为截止滤波片，或者为陷波滤波片；

单个所述扫描阵列连接单个或多个所述光栅，不同所述扫描阵列连接不同所述光栅，在所述光栅之前安装截止滤波片，所述截止滤波片为通过所述光栅的最长波长λ_n的截止滤波片；或者在所述光栅之前安装通过所述光栅的对应每个波长的陷波滤波片的组合。

10.根据权利要求8所述的多波长阵列式快速高空间分辨率拉曼成像装置，其特征在于，还包括预处理模块，所述预处理模块用于修正由激发波长不同引起的拉曼信号强度差异。