[发明专利]一种基于4Pi显微镜架构的显微镜头与样品锁定系统

摘要

本发明公开了一种基于4Pi显微镜架构的显微镜头与样品锁定系统，包括激光器、第一透镜、第一偏振分束镜、第二偏振分束镜、第一二色镜、上显微镜头、样品台、下显微镜头、第二二色镜、第二透镜、柱面镜、第一CMOS照相机、偏心孔径光阑、第一反射镜、第三透镜、第二反射镜、第二CMOS照相机；本发明不改变4Pi显微镜的原有架构，利用二色镜将聚焦锁定系统引入整个4Pi系统中，可以实现对双镜头相对位置以及镜头与样品相对位置的实时锁定，整个聚焦锁定系统十分紧凑。本发明可以克服4Pi显微系统中上下镜头单独成像的造成的差异，避免传统4Pi显微镜中后期图像处理所导致的图像失真的问题，工作精度高。

主权项

一种基于4Pi显微镜架构的双显微镜头相对位置以及显微镜头与样品相对位置的锁定系统，包括激光器、第一透镜、第一偏振分束镜、第二偏振分束镜、第一二色镜、上显微镜头、样品台、下显微镜头、第二二色镜、第二透镜、柱面镜、第一CMOS照相机、偏心孔径光阑、第一反射镜、第三透镜、第二反射镜、第二CMOS照相机；待检测样品置于所述样品台上；其特征在于：所述激光器发射的光束经过第一透镜的扩束准直后，发射至第一偏振分束镜；光束中垂直偏振分量继续沿原方向传输，经过第二偏振分束镜出射后被第一二色镜反射进入上显微镜头，被上显微镜头汇聚到样品面；从样品下表面出射后，被下显微镜头收集，之后被第二二色镜反射，经过第二透镜、柱面镜后被第一CMOS相机收集并成像；光束中水平偏振分量被反射，经过偏心孔径光阑后，形成细光束，之后被第一反射镜反射，经第三透镜会聚到第二反射镜表面，第二反射镜反射后，进入第二偏振分束镜后再次被反射至第一二色镜表面；经过第一二色镜反射后，进入上显微镜头，会聚入射在样品表面，然后被样品表面反射回上显微镜头，再次经过第一二色镜后，被第二偏振分束镜反射到第二反射镜表面；之后通过第三透镜形成平行光束，被第二CMOS相机收集并成像；还包括控制单元，该控制单元实时读取第一CMOS相机和第二CMOS相机的成像信息，并将该成像信息与预先确定的锁定位置图像信息进行对比计算，根据计算结果对双镜头相对位置以及镜头与样品相对位置进行补偿调整。