一種雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微方法，包括步驟：1)將脈沖化的激光光束準(zhǔn)直后轉(zhuǎn)換為線偏振光，再對線偏振光進行偏振調(diào)制得到徑向偏振光；2)將徑向偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光投射到待測樣品上，進行雙光子激發(fā)，收集熒光得到第一信號光強I1；3)對步驟1)中得到的線偏振光進行偏振調(diào)制，轉(zhuǎn)換為切向偏振光；4)將切向偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光投射到待測樣品上，進行雙光子激發(fā)，收集熒光得到第二信號光強I2；5)根據(jù)公式I＝I1-γI2計算有效信號光強I，實現(xiàn)超分辨率成像。本發(fā)明還公開了一種雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微裝置。本發(fā)明裝置簡單，無需分光，使用較低的光功率，減弱光漂白效應(yīng)，更高的分辨率和更大的成像深度。
【專利說明】一種雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微方法與裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及超分辨領(lǐng)域，尤其涉及一種能在遠場超越衍射極限、實現(xiàn)超分辨率的 雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微方法與裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的遠場光學(xué)顯微方法因為光學(xué)衍射極限的存在，所能達到的分辨率也是有極 限的，這個極限由阿貝衍射極限理論確定。光束經(jīng)過顯微物鏡聚焦后，在焦平面上形成一 個模糊的光斑，光學(xué)顯微鏡的分辨率就定義為可以分辨出來的兩個同等亮度的光斑的最小 距離。因此光斑的尺寸決定了顯微鏡的極限分辨率。光斑的尺寸用半高全寬（FWHM:Full Width at Half Maximum)表示>

【權(quán)利要求】
1. 一種雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 將脈沖化的激光光束準(zhǔn)直后轉(zhuǎn)換為線偏振光，再對線偏振光進行偏振調(diào)制得到徑向 偏振光； 2) 將所述的徑向偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光投射到待測樣品上，對待測樣品進行雙光子激 發(fā)，收集激發(fā)的熒光得到第一信號光強L; 3) 對步驟1)中得到的線偏振光進行偏振調(diào)制，轉(zhuǎn)換為切向偏振光； 4) 將所述的切向偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光投射到待測樣品上，對待測樣品進行雙光子激 發(fā)，收集激發(fā)的熒光得到第二信號光強12 ; 5) 根據(jù)公式I = If Y 12計算有效信號光強
> 實現(xiàn)超分辨率成像。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙光子突光受激發(fā)射微分超分辨率顯微方法，其特征在于，在 步驟5)中，當(dāng)所述的有效信號光強I為負(fù)值時，設(shè)置I =0。
3. 如權(quán)利要求2所述的雙光子突光受激發(fā)射微分超分辨率顯微方法，其特征在于，在 步驟2)中，對待測樣品進行二維掃描，在二維掃描過程中收集各掃描點發(fā)出的信號光，得 到信號光強M^y)，其中（x，y)為掃描點的二維坐標(biāo)； 在步驟4)中，對待測樣品進行二維掃描，在二維掃描過程中收集各掃描點發(fā)出的信號 光，得到信號光強l2(x，y)，其中（x，y)為掃描點的二維坐標(biāo)； 在步驟5)中，根據(jù)公式I (X，y) = L (X，y) - γ 12 (X，y)計算有效信號光強I (X，y)，其中，
為信號光強Ijxj)中的最大值，為信號光強I2(x，y)中的最大值。
4. 如權(quán)利要求1所述的雙光子突光受激發(fā)射微分超分辨率顯微方法，其特征在于，產(chǎn) 生脈沖化的激光光束的光源為飛秒脈沖激光器。
5. 如權(quán)利要求1所述的雙光子突光受激發(fā)射微分超分辨率顯微方法，其特征在于，在 步驟1)和步驟3)中，進行偏振調(diào)制所采集用的光學(xué)元件為液晶偏振轉(zhuǎn)換器。
6. -種雙光子突光受激發(fā)射微分超分辨率顯微裝置，其特征在于，包括用于產(chǎn)生脈沖 化的激光光束的光源和將光線投射到樣品臺的顯微物鏡，所述光源和顯微物鏡之間依次設(shè) 有： 用于將所述光源發(fā)出的激光光束轉(zhuǎn)換為線偏振光的起偏器， 用于將所述線偏振光轉(zhuǎn)換為徑向偏振光或切向偏振光的光學(xué)兀件， 和用于將徑向偏振光或切向偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光的1/4波片，所述圓偏振光通過顯 微物鏡投射到樣品臺上的待測樣品； 還包括用于收集所述待測樣品發(fā)出熒光的信號光探測系統(tǒng)。
7. 如權(quán)利要求6所述的雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微裝置，其特征在于，所 述的光源為飛秒脈沖激光器。
8. 如權(quán)利要求6所述的雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微裝置，其特征在于，所 述的光學(xué)元件為液晶偏振轉(zhuǎn)換器。
9. 如權(quán)利要求8所述的雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微裝置，其特征在于，還 包括用于對所述徑向偏振光和切向偏振光進行光路偏轉(zhuǎn)的掃描振鏡系統(tǒng)，所述的液晶偏振 轉(zhuǎn)換器和掃描振鏡系統(tǒng)均受控于一控制器。
10.如權(quán)利要求9所述的雙光子熒光受激發(fā)射微分超分辨率顯微裝置，其特征在于， 所述的信號光探測系統(tǒng)包括沿光路依次布置的分束鏡、帶通濾波片、聚焦透鏡、小孔和探測 器； 所述的分束鏡布置在1/4波片和掃描振鏡系統(tǒng)之間； 所述的帶通濾波片用于濾去分束鏡出射的信號光中的雜散光； 所述的聚焦透鏡用于將透過帶通濾波片的信號光聚焦至探測器； 所述的小孔位于聚焦透鏡的焦平面處，用于對信號光進行空間濾波。
【文檔編號】G02B21/00GK104062750SQ201410272762
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】匡翠方, 榮子豪, 劉旭 申請人:浙江大學(xué)