[发明专利]一种远场光学超薄片层成像系统及方法

权利要求书

1.一种远场光学超薄片层成像系统，其特征在于，包括：激光器、光束调制模块、物镜、微流控芯片控制盒、微流控芯片、窄带滤波片、成像透镜和成像装置；

所述激光器出射单一激光光束并入射至所述光束调制模块；所述光束调制模块对入射的所述单一激光光束进行调制，并入射至所述物镜的后孔径平面；所述物镜对入射至后孔径平面的光束进行聚焦，汇聚到所述微流控芯片的通道内部产生超薄光片；所述微流控芯片通过所述微流控芯片控制盒控制荧光染料的流动；所述微流控芯片控制盒通过所述窄带滤波片和所述成像透镜将荧光收集到所述成像装置上。

2.根据权利要求1所述的远场光学超薄片层成像系统，其特征在于，所述光束调制模块包括：空间光滤波器、第一小孔光阑、单透镜、起偏器、分束镜、第二小孔光阑、纯相位型反射式液晶空间光调制器、四分之一波片、第一反射镜、第二反射镜；

所述空间光滤波器、第一小孔光阑和单透镜对所述激光器出射的单一激光光束依次进行滤波、扩束和准直操作并调制为具有基横模的线偏振光束，入射至所述起偏器；

所述起偏器将所述线偏振光束的偏振方向调制为与所述纯相位型反射式液晶空间光调制器的液晶板工作方向一致，并入射至所述分束镜；

所述分束镜将所述通过起偏器的线偏振光束一分为二并通过所述第二小孔光阑后，垂直入射到所述纯相位型反射式液晶空间光调制器的液晶板上相位调制为贝塞尔光束阵列，并反射至所述四分之一波片上；

所述四分之一波片将所述贝塞尔光束阵列转成圆偏振光，然后经所述第一反射镜、第二反射镜将所述圆偏振光入射至所述物镜的后孔径平面。

3.根据权利要求1所述的远场光学超薄片层成像系统，其特征在于，所述微流控芯片包括三个载有功能结构的立体面：立体面1、立体面2、立体面3；

其中，所述立体面1包括：进液口S01、进液口S02、进液口S03、进液口S04，弹性薄膜控制的微流控阀S05、微流控阀S06、微流控阀S07、微流控阀S08；所述进液口S01和所述进液口S03将鞘液通入管道，所述进液口S02将载有细胞的溶液通入管道，所述进液口S04为芯片蠕动泵供液；所述微流控阀S05控制细胞和鞘液进入所述微流控芯片，所述微流控阀S06、微流控阀S07、微流控阀S08联动控制蠕动泵驱动液体以步进方式前行；

所述立体面2包括：检测电极S09、检测电极S10、检测电极S13和超薄芯片激发区域S11；所述检测电极S09、检测电极S10和检测电极S13检测液体是否流入；所述超薄芯片激发区域S11激发细胞发射荧光；

所述立体面3包括：出液口S12，输出检测后的细胞。

4.一种远场光学超薄片层成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、激光器出射单一激光光束，并入射至光束调制模块；

步骤二、光束调制模块对入射的单一激光光束进行调制，并入射至物镜的后孔径平面；

步骤三、物镜对入射至后孔径平面的光束进行聚焦，汇聚到微流控芯片的通道内部产生超薄光片；

步骤四、微流控芯片通过微流控芯片控制盒控制染有荧光的细胞样本的流动；细胞发出的荧光通过窄带滤波片和成像透镜将荧光收集到成像装置上。

5.根据权利要求4所述的远场光学超薄片层成像方法，其特征在于，所述步骤二中，对入射的单一激光光束进行调制，包括以下步骤：

步骤201、空间光滤波器、第一小孔光阑和单透镜对激光器出射的单一激光光束依次进行滤波、扩束和准直操作并调制为具有基横模的线偏振光束，入射至起偏器；

步骤202、起偏器将线偏振光束的偏振方向调制为与纯相位型反射式液晶空间光调制器的液晶板工作方向一致，并入射至分束镜；

步骤203、分束镜将通过起偏器的线偏振光束一分为二并通过第二小孔光阑后，垂直入射到纯相位型反射式液晶空间光调制器的液晶板上相位调制为贝塞尔光束阵列，并反射至四分之一波片上；

步骤204、四分之一波片将贝塞尔光束阵列转成圆偏振光，然后经第一反射镜、第二反射镜将圆偏振光入射至物镜的后孔径平面。