[实用新型]一种相干自适应光学像差校正系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光学显微成像技术领域，更具体地，涉及一种相干自适应光学像差校正系统。

背景技术

我们知道，在对生物细胞进行活体成像时，常常由于生物样品表面的不平整性和样品内部折射率分布不均匀性，使系统引入了较大的像差，最终导致获得的图片质量较差。目前，已有的像差校正方法为自适应光学像差校正，这是一种传统的像差校正方法，它需要在生物样品中植入参考光源(一般为荧光珠等荧光材料)，这样对生物样品有较大的伤害，且限制了该方法在活体成像上的应用。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种相干自适应光学像差校正系统，其目的在于通过调控两束相干光中某一束光的相位，来实现对两束光的相干加强和相干减弱的操控，从而实现了显微系统的像差校正；旨在解决深层组织细胞活体成像质量差的技术问题。

本实用新型提供了一种相干自适应光学像差校正系统，包括：激光光源，反光镜M，依次设置在所述激光光源与所述反光镜之间且位于所述反光镜的入射光路上的用于控制激光光强的中性光密度滤光片、用于控制激光的偏振方向的半波片和用于调整激光光束直径的扩束镜，空间光调制器，依次设置在所述空间光调制器的反射光路上的用于调整反射光束直径的透镜组、对调整后的激光进行聚焦后用于激发样品的第二物镜L2、用于收集样品发出的信号光的第一物镜L1、用于对第一物镜L1收集的信号光进行聚焦的透镜L7和用于采集聚焦后的信号光并进行实时成像的CCD，以及用于控制所述空间光调制器和所述CCD并确保空间光调制器灰度图加载更新速率与所述CCD的采集速率同步的控制模块；所述反光镜的反射光作为所述空间光调制器的入射光，通过所述反光镜控制所述空间光调制器的入射光与其反射光之间的夹角。

更进一步地，所述空间光调制器的入射光与其平面法线方向之间的夹角为3°～9°。

更进一步地，所述夹角优选为6°。

更进一步地，所述空间光调制器的液晶层中液晶分子为平行排列，其排列方向与空间光调制器的液晶面板长边的方向一致。

更进一步地，所述空间光调制器SLM的入射光的偏振方向与所述空间光调制器的液晶面板长边的方向一致。

更进一步地，所述扩束镜包括依次设置的第一透镜L3和第二透镜L4；经过所述扩束镜扩束后的光束的直径等于所述空间光调制器的液晶面板的窄边尺寸。

更进一步地，经过扩束镜前、后的光束满足如下关系r0*f4＝r1*f3；r0为扩束前光束的光斑半径，r1为扩束后光束的光斑半径，f3为所述第一透镜的焦距，f4为所述第二透镜的焦距，2r1为空间光调制器的液晶面板的窄边尺寸。

更进一步地，所述透镜组包括依次设置的第三透镜L5和第四透镜L6，依次经过所述第三透镜L5和第四透镜L6后的光束的直径等于所述第二物镜L2的光瞳直径。

更进一步地，所述激光光源产生波长为633nm的激光。

本实用新型通过调控两束相干光中某一束光的相位，来实现对两束光的相干加强和相干减弱的操控，从而实现了显微系统的像差校正；无需在样品中植入参考光源，且像差校正的速度快，因此非常适合用于活体样品的深层像差校正成像。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的相干自适应光学像差校正系统的光路结构图；

图2是模拟在自由空间中参考光与调制光之间的相干示意图；

图3是空间光调制器相位加载分区示意图；

图4中(a)为第一次像差校正过程中采集的点阵图，(b)为通过点阵图得到的光斑强度随时间的变化曲线图，(c)为经过傅里叶变换后得到的强度频域图，(d)为相位频域图；

图5中(a)是第二次进行像差校正过程中产生的点阵图，(b)为最后校正完成的点阵图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种相干自适应光学像差校正的方法和系统，旨在解决深层组织细胞活体成像像差的问题。尤其适用于深层生物细胞的活体显微成像。

本实用新型实施例提供了一种相干自适应光学像差校正系统，包括：

激光光源，用于产生激光，激光波长为633nm；