[实用新型]椭半球曲面大视野高通量双光子显微镜

权利要求书

1.一种椭半球曲面大视野高通量双光子显微镜，其特征在于，包括：近红外飞秒脉冲激光器联组、分束延时模块联组、扫描单元联组、合束拼接模块、椭球曲面大视野反射式物镜、二向色片和光电倍增管探测阵列；

所述近红外飞秒脉冲激光器联组发出的激光依次经过所述分束延时模块联组、扫描单元联组、合束拼接模块后透射所述二向色片，然后经过所述椭球曲面大视野反射式物镜照射到样品上，样品被激发产生的荧光经过所述椭球曲面大视野反射式物镜收集后，被所述二向色片反射至所述光电倍增管探测阵列；

所述椭球曲面大视野反射式物镜包括沿光路依次设置的主镜、次镜和三镜，所述主镜的光学面为双曲面，所述次镜的光学面为扁椭圆面，所述三镜的光学面为扁椭圆面，进入所述椭球曲面大视野反射式物镜的激光经过所述主镜、次镜、三镜依次反射后照射到样品上；

所述近红外飞秒脉冲激光器联组包括4个近红外飞秒脉冲激光器；

所述分束延时模块联组包括4个分束延时模块，所述分束延时模块包括延时光路和分束光路；

所述扫描单元联组包括4个扫描单元，每个扫描单元包括4个独立的扫描模块，每个扫描模块独立实现1个矩形的子扫描区域的二维扫描；

每个所述近红外飞秒脉冲激光器对应1个所述分束延时模块，每个所述分束延时模块对应1个所述扫描单元；

4个所述近红外飞秒脉冲激光器发出的激光经过所述延时光路后形成依次具有T/4的时间间隔的4路延时激光，每路延时激光再经过所述分束光路后等分为4路子激光，来源于同一路延时激光的4路子激光进入同一个扫描单元，且每路子激光对应1个扫描模块用于实现1个子扫描区域的扫描，从而通过16路子激光与16个扫描模块一一对应，实现16个子扫描区域的扫描；其中，T为近红外飞秒脉冲激光器发出的激光的脉冲周期；同一个扫描单元中的每个扫描模块扫描得到的子扫描区域处于同一时间位点，不同的扫描单元中的扫描模块扫描得到的子扫描区域位于不同的时间位点；

所述合束拼接模块用于实现16个扫描模块出射的16路子激光的合束拼接，通过将16个子扫描区域合束拼接，形成4×4阵列分布的矩形扫描场，而且使得位于同一时间位点的4个子扫描区域边界不相邻，而边界相邻的任意4个区域在时间上位于不同的时间位点。

2.根据权利要求1所述的椭半球曲面大视野高通量双光子显微镜，其特征在于，所述主镜的光学面为八阶双曲面，所述次镜的光学面为二次扁椭圆面，所述三镜的光学面为六阶扁椭圆面。

3.根据权利要求1所述的椭半球曲面大视野高通量双光子显微镜，其特征在于，所述延时光路包括第一反射镜和第二反射镜，所述近红外飞秒脉冲激光器发出的激光依次经过所述第一反射镜和第二反射镜反射后形成延时激光输出，通过调整所述第一反射镜和第二反射镜之间的距离使得输出的延时激光产生不同的延时量；

所述分束光路包括第一分光元件、第二分光元件和第三分光元件，所述第二反射镜输出的延时激光进所述第一分光元件后均分为两路，一路透射所述第一分光元件后到达所述第二分光元件，并被所述第二分光元件均分为两路，另一路被所述第一分光元件反射后到达所述第三分光元件，并被所述第三分光元件均分为两路，从而将延时激光均分为4路。

4.根据权利要求3所述的椭半球曲面大视野高通量双光子显微镜，其特征在于，所述第一分光元件、第二分光元件和第三分光元件均为消偏振分光棱镜或者为50/50分光片。

5.根据权利要求1所述的椭半球曲面大视野高通量双光子显微镜，其特征在于，所述扫描模块包括快轴共振扫描镜和慢轴检流计振镜。

6.根据权利要求3所述的椭半球曲面大视野高通量双光子显微镜，其特征在于，所述合束拼接模块包括4个一级合束拼接模块和1个二级合束拼接模块，每个一级合束拼接模块分别对应1个所述扫描单元，以将1个所述扫描单元中的4个扫描模块出射的4路子激光进行合束拼接；

所述二级合束拼接模块用于将4个所述一级合束拼接模块出射的4组激光再次进行合束拼接，然后输入到所述二向色片。