[发明专利]光线整形匀化组件、激光照明装置和基因测序系统

说明书

本发明公开了一种光线整形匀化组件，包括：准直光学元件、匀光元件和焦距可调整的聚光元件，其中，入射光入射所述准直光学元件后被准直成第一光线，所述第一光线经所述匀光元件匀化后形成第二光线，所述第二光线经所述聚光元件聚光后形成目标光线。本发明还公开了一种激光照明装置以及基因测序系统。本发明至少解决了如何在光线整形过程中，提高光线均匀性以及调整光斑尺寸的技术问题。

技术领域

本发明涉及光学技术领域。更具体地说，本发明涉及一种光线整形匀化组件、激光照明装置和基因测序系统。

背景技术

基因测序仪需要使用激光光源照明待检验样本，光激发设备(例如激光器)输出的激光光源通常为高斯或超高斯分布光线，即光线中心与边缘光强分布不均匀。传统的基因测序仪通常采用柱面镜整形光线的方式将激光光源整形成线状光线，但是，柱面镜整形方式无法改变照明光斑的均匀性，对于高斯或超高斯分布的二维光线，经过柱面镜向一维方向整形压缩后，中心光强会远大于边缘光强，依旧存在光线不均匀的缺陷。

传统的基因测序仪还采用调整入射光线强度方式，将入射光线整体强度提高，以提高视野边缘的样品的信噪比。然而，此种方案使得光线中心强度超过一定限度，光吸收趋于饱和，从而造成光毒性，导致待检验样本光漂白。

发明内容

本发明的一个目的是至少解决上述问题，并提供相应的有益效果。

本发明的另一个目的是，提供一种光线整形匀化组件、激光照明装置和基因测序系统，至少解决了如何在光线整形过程中，提高光线均匀性以及调整光斑尺寸的技术问题。本发明主要通过以下诸方面中的技术方案实现：

本发明的第一方面

第一方面提供了一种光线整形匀化组件，包括：

准直光学元件、匀光元件和焦距可调整的聚光元件，其中，

入射光入射所述准直光学元件后被准直成第一光线，所述第一光线经所述匀光元件匀化后形成第二光线，所述第二光线经所述聚光元件聚光后形成目标光线。

本发明的第一方面，可以对光激发设备输出的入射光进行整形匀化处理。具体而言，是将入射光准直成二维的第一光线。然后将第一光线进行匀化处理，使得第一光线的均匀性得到大幅度的提升。最后再将匀化处理后的光线聚集成一维的目标光线。因此，本发明提供的上述技术方案在光线整形匀化过程中，能够消除高斯或者超高斯分布光源的中心热点和褪色边缘分布，极大地提高了光线的均匀性，避免了产生低信噪比或者造成光毒性的现象。

再者，应用上述技术方案进行光线整形匀化时，一维的目标光线通过聚光元件汇聚在聚光元件的成像面上，基于此，通过调整聚光元件的焦距，即可调整目标光线的光斑尺寸，能够适应更多的基因测序场景。

在一些技术方案中，所述准直光学元件被设置为双胶合透镜。

在一些技术方案中，所述双胶合透镜由弯月透镜和双凸透镜胶合而成。

在一些技术方案中，所述准直光学元件还用于矫正色差。

在一些技术方案中，所述匀光元件被设置为鲍威尔棱镜。

在一些技术方案中，所述匀光元件还用于调整光斑尺寸。

在一些技术方案中，所述准直光学元件和所述匀光元件还用于调整光斑尺寸。

在一些技术方案中，所述聚光元件被设置为物镜。

本发明的第二方面

第二方面提供了一种激光照明装置，包括：

第一方面所述的光线整形匀化组件；

激光器；和

激光耦合器，用于将所述激光器出射的激光光源耦合成所述光线整形匀化组件的入射光。