[发明专利]多光束多光子显微成像装置

说明书

本发明提供一种多光束多光子显微成像装置，包括：光源模块，用于产生能用于多光子激发的激光；分束器，用于产生分布在一条直线上的多束呈等角间距的激光；共振‑振镜扫描头，共振扫描头和振镜扫描头的扫描方向相互垂直且多束激光的排列方向与振镜扫描头的扫描方向一致；聚焦模块，用于将经过共振‑振镜扫描头出射的激光转换为等间距的聚焦光斑照射至样本，以激发荧光或多光子高阶谐波信号；成像模块，用于收集荧光或多光子高阶谐波信号进行成像。本发明提供的一种多光束多光子显微成像装置，采用分布在一条直线上的多束激光，且多束激光的排列方向与振镜扫描头的扫描方向一致，从而实现多光束同时对样本扫描，提高了成像速度。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，更具体地，涉及一种多光束多光子显微成像装置。

背景技术

随着科学技术的发展，光学显微成像技术已经成为生物学、医学及其相关交叉学科研究中重要的技术和测量手段。由于光学显微成像技术具有无损伤、非侵入性、快速获取等特点，非常适合于活细胞和生物组织以及非生物体系的成像，具有其它技术无法替代的优势。因此，近年来光学显微成像技术一直是技术发展的前沿与热点，并不断取得新的发展与突破，其发展趋势是更高的空间分辨率、更快的速度以及动态生物信息获取等。

现有技术中提供了多种聚焦照明扫描成像方法，但成像时间分辨率较低，无法观察活细胞和组织中毫秒级及亚毫秒级的生物化学动力学过程，比如神经元活动、钙信号的波动与激发、神经递质分泌的分子机制等。

因此，如何实现快速成像，以获取更高的时间分辨率，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种多光束多光子显微成像装置。

本发明提供一种多光束多光子显微成像装置，包括：

光源模块，用于产生能用于多光子激发的激光；

分束器，用于将所述激光转化为分布在一条直线上的多束呈等角间距的激光；

共振-振镜扫描头，包括沿激光光路方向依次设置的共振扫描头和振镜扫描头，所述共振扫描头和振镜扫描头的扫描方向相互垂直且所述多束激光的排列方向与所述振镜扫描头的扫描方向一致；

聚焦模块，用于将经过所述共振-振镜扫描头出射的激光转换为等间距的聚焦光斑并照射至样本，以激发荧光或产生多光子高阶谐波信号；

成像模块，用于收集所述荧光或多光子高阶谐波信号进行成像。

优选地，所述聚焦模块包括沿激光光路方向依次设置的第一扫描透镜、第一成像透镜、二向色镜、物镜。

优选地，所述成像模块包括沿探测光路方向依次设置的所述物镜、反射单元、第二成像透镜和相机；其中，反射单元用于反射所述荧光或多光子高阶谐波信号。

优选地，所述反射单元包括所述二向色镜。

优选地，在聚焦模块中，还包括至少一个中继光路，所述中继光路用于调整激光的光束直径。

优选地，所述分束器包括沿激光光路方向依次设置的透镜单元、光整形元件以及所述第二扫描透镜。

优选地，所述透镜单元用于使强度呈高斯分布的激光转化为强度呈线状分布的激光。

优选地，所述光整形元件和所述第二扫描透镜的组合用于将所述强度呈线状分布激光转化为分布在一条直线上的多束呈等角间距的激光。

本发明提出的一种多光束多光子显微成像装置，通过一个共振-振镜扫描头，采用分布在一条直线上等角间距的多束激光，并且使多束激光的排列方向与所述振镜扫描头的扫描方向一致，从而实现多束激光同时对样本进行扫描，大大提高了成像速度。

附图说明