[发明专利]模块化光学分析系统和方法

权利要求书

1.一种系统，包括：

多个模块化子组件和精密安装板；

其中，每个模块化子组件包括外壳和与所述外壳对准的多个光学部件，并且每个外壳包括多个安装结构；

并且

其中，通过将模块化子组件的精密安装结构直接附接到位于所述精密安装板上的相应安装结构，每个模块化子组件机械地耦合到所述精密安装板，使得通过使用各自模块化子组件的安装结构和所述精密安装板上的所述相应安装结构将每个模块化子组件机械地耦合到所述精密安装板，相邻模块化子组件在这种附接下彼此对准，并且其中，通过将机械地耦合到所述精密安装板的所述模块化子组件中的两个模块化子组件之一上的精密对准结构机械地耦合到所述两个模块化子组件中的另一个上的相应对准结构，所述两个模块化子组件还彼此附接；

其中，所述模块化子组件的第一模块化子组件包括以第一波长操作的第一光源、以第二波长操作的第二光源以及与所述第一光源和第二光源对准的单个光束整形透镜，使得来自所述第一光源和所述第二光源的光束输出被引导通过所述单个光束整形透镜；以及

其中，所述模块化子组件的第二模块化子组件包括光学耦合到所述模块化子组件的所述第一模块化子组件中的所述单个光束整形透镜的物镜、以及光学耦合到所述物镜的镜筒透镜，所述物镜用于将光聚焦到定位在离所述物镜预定距离处的流动池上；

其中，所述模块化子组件中的第三模块化子组件包括聚焦跟踪光源和聚焦跟踪传感器：

其中，所述聚焦跟踪光源用于生成聚焦跟踪光束，并且通过所述多个光学部件传输所述聚焦跟踪光束，使得所述聚焦跟踪光束终止于所述聚焦跟踪传感器；并且

所述聚焦跟踪传感器通信地耦合到处理器和其上存储有机器可读指令的非暂时性计算机可读介质，所述机器可读指令在被执行时使所述处理器：

从所述聚焦跟踪传感器接收输出信号；以及

分析所述输出信号以确定所述聚焦跟踪光束的一组特性。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一波长是绿色波长或蓝色波长，所述第二波长是绿色波长或红色波长，并且所述单个光束整形透镜是鲍威尔棱镜。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述物镜沿着纵向轴线关节式运动，以相对于所述流动池的一个或更多个表面移动所述物镜的焦点。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流动池包括半透明盖板、基板和夹在其间的液体，并且生物样本位于所述半透明盖板的内表面或所述基板的内表面处。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述生物样本包括DNA样本或RNA样本。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述机器可读指令在被执行时还使所述处理器生成反馈信号，所述反馈信号指示所述多个光学部件中的一个或更多个应该被重新配置以优化所述聚焦跟踪光束的所述一组特性。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述模块化子组件中的至少一个是现场可更换单元。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个安装结构包括狭缝、基准面、翼片、销或凹腔中的一个。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述模块化子组件的第四模块化子组件包括多个光学传感器，其中每个光学传感器被定向为接收并检测从光学目标发射的荧光光束，所述荧光光束响应于从所述光源之一发射的光束而触发。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，每个模块化子组件在机械地耦合到所述精密安装板之前被组装和配置。