[发明专利]基于激光二极管的便携式背向光声显微镜

摘要

本发明提供一种基于激光二极管的便携式背向光声显微镜，包括激光二极管、准直透镜、聚焦透镜、直角棱镜、耦合液盒、超声耦合液、薄膜、外壳、升降台、三维电动平移台、超声传感器、电机驱动电路、计算机、数据采集电路、信号预处理电路、时钟电路、驱动电源电路。它将小型、便宜、易维护的激光二极管应用到光学分辨的背向光声显微激发领域，并与超声传感器实现一体化设计，具有体积便携、分辨率高、成像深度大、信号后处理电路简单等优点，可广泛应用于材料检测、工业探伤、医学影像等领域的光声显微成像。

主权项

一种基于激光二极管的便携式背向光声显微镜，其特征在于包括激光二极管（1）、准直透镜（2）、聚焦透镜（3）、直角棱镜（4）、耦合液盒（5）、超声耦合液（6）、薄膜（7）、外壳（8）、升降台（9）、三维电动平移台（10）、超声传感器（11）、电机驱动电路（12）、计算机（13）、数据采集电路（14）、信号预处理电路（15）、时钟电路（16）、驱动电源电路（17）；所述激光二极管（1）、驱动电源电路（17）、时钟电路（16）依次导线连接；所述时钟电路（16）与数据采集电路（14）导线连接；所述超声传感器（11）、信号预处理电路（15）、数据采集电路（14）、计算机（13）依次导线连接；所述三维电动平移台（10）、电机驱动电路（12）、计算机（13）依次导线连接；所述外壳（5）与三维电动平移台（10）机械连接；所述直角棱镜（4）的斜边与内部充满有超声耦合液（6）的耦合液盒（5）紧贴；所述耦合液盒（5）与超声传感器（11）紧贴；所述耦合液盒（5）与外壳（8）的下端开口重合，并通过薄膜（7）一起被密封；所述薄膜（7）紧贴于升降台（9）上所载的样品；所述激光二极管（1）、准直透镜（2）、聚焦透镜（3）、直角棱镜（4）、耦合液盒（5）、超声传感器（11）被安置于外壳（8）内；所述激光二极管（1）发射出脉冲式或经调制后的连续式激光，经准直透镜（2）准直后再由高数值孔径的聚焦透镜（3）聚焦成直径在几十微米到几十纳米之间的焦点，然后穿过直角棱镜（4）、耦合液盒（5）、薄膜（7）后聚焦焦点照射在被测样品上激发出光声信号；所述电机驱动电路（12）驱动三维电动平移台（10）通过带动外壳（8）使激光焦点在样品上做激光扫描，即得到了多维光声场；光声信号穿过薄膜（7）后，通过超声耦合液（6）耦合并由直角棱镜（4）的斜边反射到超声传感器（11）而被接收，然后依次经过信号预处理电路（15）、数据采集电路（14）后被输入到计算机（13），再通过图像重建即可实现多维的光声显微成像，其显微成像的横向分辨率只决定于激光聚焦的焦点直径。