[发明专利]一种太赫兹超分辨显微成像系统

摘要

本发明属于超分辨显微成像领域，公开了一种太赫兹超分辨显微成像系统。该系统利用波前相位调制器件改变调制激光的波前相位，从而改变其远场光强分布，成为中空的环形光斑；调制激光光斑和太赫兹光斑在太赫兹调制器件处精确重合，利用调制激光光斑调制太赫兹光斑，使太赫兹波只能从调制激光的中空的环形光斑的中心小范围区域透过，因而可透过太赫兹调制器的太赫兹有效探测光斑变小，远小于光学衍射极限，通过扫描成像，该系统可以达到远超过太赫兹波衍射极限的分辨率，系统分辨率甚至可以突破调制激光的衍射光斑大小的限制；本发明可直接对被测物体扫描成像，并且探测信号来自被测物体实时信息，有利于与多种实时检测与分析技术相结合。

主权项

1.一种太赫兹超分辨显微成像系统，其特征在于，该系统包括调制激光光源模块(100)、太赫兹光源模块(200)、光束耦合模块(300)和光场调制与探测模块(400)；所述调制激光光源模块(100)包括调制激光器(101)、准直扩束透镜组(102)、孔径光阑(103)和波前相位调制器件(104)；所述太赫兹光源模块(200)包括太赫兹波产生发射器件(201)和太赫兹准直透镜(202)；所述光束耦合模块(300)包括二色镜(301)和抛物面镜(302)；所述光场调制与探测模块(400)包括太赫兹调制器件(401)、样品载物台(402)、耦合透镜(403)、共聚焦孔径(404)和探测器(405)；调制激光器(101)发出的激光光束经过准直扩束透镜组(102)后准直传输，再通过孔径光阑(103)调节激光光束的横向面积尺寸，经过调节后的激光再经过波前相位调制器件(104)进行波前相位调制，作为调制激光光束；太赫兹波产生发射器件(201)产生的太赫兹波经过太赫兹准直透镜(202)准直传输后穿过二色镜(301)；所述调制激光光束被二色镜(301)反射，由此太赫兹波和调制激光光束耦合同轴传输，并同时由抛物面镜(302)反射汇聚于太赫兹调制器件(401)处，调制激光光束在太赫兹调制器件(401)处形成中空的环形光斑，所述中空的环形光斑用于调制太赫兹波，使太赫兹波仅能穿过环形光斑的中空区域；被测样品固定放置于样品载物台(402)，并且紧邻太赫兹调制器件(401)，通过移动样品载物台(402)的位置，使透过太赫兹调制器件(401)处环形光斑的中空区域的太赫兹波照射样品的不同区域；带有样品信息的太赫兹波经过耦合透镜(403)聚焦穿过共聚焦孔径(404)后被探测器(405)探测接收。