[发明专利]全景旋转内窥双光子显微成像系统

权利要求书

1.一种全景旋转内窥双光子显微成像系统，其特征在于，包括：近红外飞秒脉冲激光器、主机、成像探头组件和轴向扫描装置，所述成像探头组件包括旋转输出单元以及旋转驱动单元；

所述旋转输出单元植入到动物的脑组织中，用于将飞秒脉冲激光导入脑组织，并收集脑组织被激发而产生的荧光；所述轴向扫描装置用于驱动所述旋转输出单元沿Z轴运动，以实现轴向扫描；所述旋转驱动单元用于驱动所述旋转输出单元绕Z轴旋转，以实现360度环形扫描；

所述近红外飞秒脉冲激光器发出的飞秒脉冲激光经过所述主机后耦合到所述成像探头组件中，并由所述旋转输出单元射出，照射到动物的脑组织上；脑组织被激发产生的荧光信号再经所述旋转输出单元收集，并传入所述主机。

2.根据权利要求1所述的全景旋转内窥双光子显微成像系统，其特征在于，所述主机包括色散补偿模块、扩束透镜组、二向色片、光纤耦合透镜和光电倍增管探测器；

所述近红外飞秒脉冲激光器发出的飞秒脉冲激光经过所述色散补偿模块产生负或正GDD后，通过扩束透镜组将飞秒脉冲激光扩展到设定的光束直径，再透射所述二向色片，然后通过所述光纤耦合透镜耦合到所述成像探头组件中，最后由所述旋转输出单元射出，照射到动物的脑组织上；脑组织被激发产生的荧光信号由所述旋转输出单元收集，然后进入所述光纤耦合透镜，最后被所述二向色片反射到达所述光电倍增管探测器；所述旋转驱动单元驱动所述旋转输出单元绕Z轴旋转，以实现360度环形扫描，所述轴向扫描装置用于驱动所述旋转输出单元沿Z轴运动进行轴向扫描，以对轴向不同深度的脑组织进行扫描。

3.根据权利要求2所述的全景旋转内窥双光子显微成像系统，其特征在于，所述成像探头组件还包括输入光纤、外壳以及设置在所述外壳内的第一梯度折射率透镜和衍射光学元件；

所述旋转输出单元包括设置在所述外壳内的双直角棱镜对以及与所述双直角棱镜对连接的第二梯度折射率透镜，所述旋转驱动单元包括设置在所述外壳内的微型旋转电机以及与所述微型旋转电机的输出轴驱动连接的旋转轴，所述双直角棱镜对连接在所述旋转轴上；

光纤耦合透镜射出的飞秒脉冲激光耦合到所述输入光纤后，再依次经过所述第一梯度折射率透镜形成准直为平行光、衍射光学元件进行轴向像差校正后，被所述双直角棱镜对反射，然后经过所述第二梯度折射率透镜后形成聚焦光斑射出，所述微型旋转电机通过所述旋转轴带动所述双直角棱镜对和第二梯度折射率透镜一起旋转，使得射出的聚焦光斑实现环形扫描。

4.根据权利要求3所述的全景旋转内窥双光子显微成像系统，其特征在于，所述双直角棱镜和第二梯度折射率透镜替换为一个离轴抛物面反射镜，即所述旋转输出单元为一个离轴抛物面反射镜，所述离轴抛物面反射镜连接在所述旋转轴上；

光纤耦合透镜射出的飞秒脉冲激光耦合到所述输入光纤后，再依次经过所述第一梯度折射率透镜形成准直平行光、衍射光学元件进行轴向像差校正后，被所述离轴抛物面反射镜聚焦和反射，形成聚焦光斑射出，所述微型旋转电机通过所述旋转轴带动所述离轴抛物面反射镜旋转，使得射出的聚焦光斑实现环形扫描。