[发明专利]基于光子芯片的超分辨显微成像系统

权利要求书

1.基于光子芯片的超分辨显微成像系统，其特征是：该系统由成像光源(1)、捕获光源(2)、光纤耦合器(3)、光功率与相位控制模块(4)、光子芯片(5)和显微成像系统(6)组成，其中光子芯片(5)由基底(501)、掩埋式成像光波导(502)和非嵌入式捕获光波导(503)构成，而非嵌入式捕获光波导(503)被空气间隙(504)分割成两部分；成像光源(1)和捕获光源(2)输出的光波被光纤耦合器(3)分路后分别注入到掩埋式成像光波导(502)和非嵌入式捕获光波导(503)的两端，从而在这两个波导中分别形成相向传输光波(7)和(8)；一方面，微纳粒子(9)会被掩埋式成像光波导(502)表面的倏逝场二维光捕获，通过光功率与相位控制模块(4)的调节，实现微纳粒子(9)沿着掩埋式成像光波导(502)表面输运，当微纳粒子(9)输运到空气间隙(504)时，由于非嵌入式捕获光波导(503)传输的相向传输光波(8)输出到空气间隙(504)中形成相向捕获光场(10)，相向捕获光场(10)可实现对微纳粒子(9)的三维光捕获，因此微纳粒子(9)被稳定的俘获在空气间隙(504)中；另一方面，在掩埋式成像光波导(502)中传输的相向传输光波(7)因光波干涉而形成超分辨成像的条纹结构照明光(11)，并且通过光功率与相位控制模块(4)的调节可实现条纹结构照明光(11)的移动，最终通过显微成像系统(6)实现对在空气间隙(504)中俘获的微纳粒子(9)的超分辨显微动态成像。

2.根据权利要求1所述的基于光子芯片的超分辨显微成像系统，其特征是：所述的掩埋式成像光波导是单个结构或者两个及两个以上的交叉结构。

3.根据权利要求1所述的基于光子芯片的超分辨显微成像系统，其特征是：所述的非嵌入式捕获光波导是单个结构或者两个及两个以上的交叉结构。

4.根据权利要求1所述的基于光子芯片的超分辨显微成像系统，其特征是：所述的掩埋式成像光波导可以是条形波导、脊型波导或者狭缝波导的一种。

5.根据权利要求1所述的基于光子芯片的超分辨显微成像系统，其特征是：所述的非嵌入式捕获光波导可以是条形波导、脊型波导或者狭缝波导的一种。

6.根据权利要求1所述的基于光子芯片的超分辨显微成像系统，其特征是：所述的掩埋式成像光波导的表面还可以增镀金属纳米膜或金属-介质复合纳米膜来激发表面等离子体波，增强超分辨成像能力。