[发明专利]一种基于光激活及结构光照明的超分辨荧光显微方法及装置

摘要

本发明公开一种基于光激活及结构光照明的超分辨荧光显微装置，包括：光源模块，具有用于荧光激活的第一激光器和用于荧光激发的第二激光器，以及用于在两激光器之间切换的选频切换模块；调制单元，将光源模块输出的光束调制为可发生干涉的两束p偏振光和两束s偏振光，并用于改变两组光束的干涉相位差；二向色镜，两束p偏振光和两束s偏振光在其表面形成干涉条纹，并由其反射作为照射样品的网格状结构照明光并具有阵列分布的亮斑和暗斑；成像单元，包括用于改变干涉条纹间距的汇聚模块，将所述汇聚模块出射的光束投影到样品的显微物镜，以及用于对样品受激辐射荧光成像的相机。本发明还公开一种基于光激活及结构光照明的超分辨荧光显微方法。

主权项

1.一种基于光激活及结构光照明的超分辨荧光显微装置，其特征在于，包括：光源模块，具有用于荧光激活的第一激光器(1(a))和用于荧光激发的第二激光器(1(b))，以及用于在两激光器之间切换的选频切换模块；调制单元，将光源模块输出的光束调制为可发生干涉的两束p偏振光和两束s偏振光，并用于改变两组光束的干涉相位差；二向色镜(26)，两束p偏振光和两束s偏振光在其表面形成干涉条纹，并由其反射作为照射样品的网格状结构照明光，所述网格状结构照明光具有阵列分布的亮斑和暗斑；成像单元，包括用于改变干涉条纹间距的汇聚模块(27)，将所述汇聚模块出射的光束投影到样品的显微物镜(29)，以及用于对样品受激辐射荧光成像的相机(31)；所述的调制单元包括：位于光源模块出射光路上的第一二分之一波片(6)和第一偏振分束立方体(7)；位于第一偏振分束立方体(7)透射光路上的第二二分之一波片(8)和第二偏振分束立方体(11)，所述第二偏振分束立方体(11)出射的第一p‑偏振光和第一s‑偏振光在所述二向色镜(26)的表面产生水平干涉条纹；位于第一偏振分束立方体(7)反射光路上的第三二分之一波片(9)和第三偏振分束立方体(10)，所述第三偏振分束立方体(10)出射的第二p‑偏振光和第二s‑偏振光在所述二向色镜(26)的表面产生垂直干涉条纹；所述的水平干涉条纹和垂直干涉条纹正交形成所述的网格状结构照明光；所述第一s‑偏振光的光路上依次设置有第一四分之一波片(12)和第一反射镜(15)，穿过第一四分之一波片(12)的第一s‑偏振光由第一反射镜(15)反射后再次通过第一四分之一波片(12)形成第三p‑偏振光；所述的第三p‑偏振光和第一p‑偏振光经第四偏振分束立方体(23)光路重叠后在所述二向色镜(26)的表面产生水平干涉条纹；所述第二p‑偏振光的光路上设置有第四二分之一波片(22)，由第四二分之一波片(22)出射为第三s‑偏振光；所述第二s‑偏振光的光路上依次设置有第二四分之一波片(13)和第五反射镜(14)，穿过第二四分之一波片(13)的第二s‑偏振光经第五反射镜(14)反射后再次通过第二四分之一波片(13)形成第四p‑偏振光；所述的第三s‑偏振光和第四p‑偏振光经第四偏振分束立方体(23)光路重叠后在所述二向色镜(26)的表面产生垂直干涉条纹。