[发明专利]近红外激光扫描共聚焦成像系统

权利要求书

1.一种近红外激光扫描共聚焦成像系统，包括采用共聚焦结构的扫描光路单元和控制单元，其特征在于，所述扫描光路单元包括近红外激光光源、准直扩束模块、激光滤光片、二向色反射镜、扫描振镜、f-theta透镜、第一镜筒透镜、第一成像物镜、荧光滤光片、第二会聚透镜、第二针孔和探测器；

激光光源发出的近红外光经准直扩束模块形成设定光斑大小的平行光透射至激光滤光片，再依次经二向色反射镜、扫描振镜入射到f-theta透镜上，并会聚到第一像面位置，而后经第一镜筒透镜准直形成平行光入射到成像物镜上，并聚焦在放置于样品台上的样品上，所述第一像面位置与第一镜筒透镜的焦点位置以及样品经成像物镜和第一镜筒透镜的第一次成像位置重合，样品被激发后发出的长波荧光经过成像物镜变成平行光，再经第一镜筒透镜会聚于第一成像面位置，然后经过f-theta透镜变成平行光入射到扫描振镜上，并经扫描振镜反射至二向色反射镜，其后依次透过荧光滤光片和第二会聚物镜聚焦于第二针孔上，所述第二针孔大小为第二会聚透镜的艾里斑大小，探测器紧靠第二针孔放置；

所述控制单元包括用于控制扫描振镜的运动控制模块，用于采集探测器输出信号的数据采集模块以及与运动控制模块和数据采集模块连接的数据处理模块。

2.根据权利要求1所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，它还包括柯勒照明单元，所述柯勒照明单元包括白光光源、一个以上透镜、第二镜筒透镜和光电传感模块，白光光源发出的光经该一个以上透镜照射在样品上形成均匀照明，而经样品反射的光依次经过成像物镜和第二镜筒透镜，并最终成像于光电成像模块上。

3.根据权利要求2所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，所述柯勒照明单元采用反射式柯勒照明系统，包括白光光源、成像透镜、半反半透反射镜、反射镜、第二镜筒透镜和光电传感模块，白光光源经成像透镜成像，再依次通过半反半透反射镜和反射镜的反射，将白光光源的像反射到成像物镜的后焦点位置，并在样品上形成均匀照明，样品反射的光依次经成像物镜、反射镜、半反半透反射镜和第二镜筒透镜，最后成像于光电成像模块上；

所述第一、第二镜筒透镜到成像物镜的距离相等，所述光电传感模块位于第二镜筒透镜的焦点位置。

4.根据权利要求2所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，所述柯勒照明单元采用透射式柯勒照明系统，所述透射式柯勒照明系统包括白光光源、第一透镜、第二透镜、反射镜和第二镜筒透镜，白光光源经第一透镜成像在第二透镜的焦点位置，白光光源像发出的光经第二透镜变成平行光，从样品的下方均匀照明样品，样品反射的光经成像物镜成像后，经反射镜反射入第二镜筒透镜，并最后成像于光电成像模块上。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，所述光电成像模块采用CCD。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，所述准直扩束系统包括第一会聚透镜，第一针孔和准直透镜，激光光源发出的近红外光经过第一会聚透镜会聚到第一针孔上，第一针孔大小为第一会聚物镜艾里斑的大小，第一针孔发射的光经过准直透镜变成平行光入射至激光滤光片。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，所述准直扩束系统包括光纤耦合模块、单模光纤和准直透镜，激光光源发出的光经光纤耦合模块耦合到单模光纤中，单模光纤输出的光经过准直透镜变成平行光入射至激光滤光片；所述激光输出单模光纤耦合效率大于73%。

8.根据权利要求7所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，所述准直扩束系统还包括一个以上扩束透镜，由准直透镜输出的平行光经过所述扩束透镜入射至激光滤光片。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，所述运动控制模块、数据采集模块和数据处理模块设于计算机系统中。

10.根据权利要求1所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，所述样品内标记有荧光发射光谱在932~1250nm之间的近红外量子点。

11.根据权利要求10所述的近红外激光扫描共聚焦成像系统，其特征在于，所述近红外量子点的荧光发射光谱峰值进一步优选为1200nm。