[发明专利]激光脉冲色散补偿装置

说明书

本发明公开了一种激光脉冲色散补偿装置，属于双光子显微成像仪器领域，第一调节装置带动第一活动反射镜相对支架转动以调节第一活动反射镜相对支架的角度，第二调节装置带动第二活动反射镜相对支架转动和/或移动以调节第二活动反射镜相对支架的位置和/或角度，活动反射镜组件位于两色散补偿组件之间，通过上述设计，第一调节装置以及第二调节装置调节第一活动反射镜以及第二活动反射镜的位置和/或角度，控制激光入射到色散补偿结构的角度，改变激光在色散补偿结构的传输路径，从而调节对激光脉冲补偿的色散量，从而达到激光脉冲压缩的目的，该装置应用场景更加广泛、应用方便、可重复应用、节省资金、节约资源。

技术领域

本发明涉及双光子显微成像仪器领域，尤其是涉及激光脉冲色散补偿装置。

背景技术

双光子显微镜在生物领域尤其是神经生物学的研究中至关重要。双光子显微镜是活体生物组织三维成像中不可或缺的工具，是当前在体神经活动信号研究的最佳仪器之一。无论是常规双光子显微镜中大量使用的光学元件还是微型双光子显微镜中的光纤，引入的材料色散均导致飞秒激光产生了比较严重的脉冲展宽，单位时间单位体积内的激光功率密度随之迅速下降。由于双光子荧光的激发效率与脉冲激光瞬时功率的平方成正比，进而，材料色散引起的飞秒激光脉冲展宽导致荧光激发效率大幅度下降，因此，飞秒激光的色散补偿对于获取高质量荧光成像是必不可少的。

为适应不同的应用场景和实验条件，每个双光子显微成像系统使用的光学元件不完全相同，成像系统中产生的色散量不是定值，飞秒激光脉冲的展宽程度随系统变化。然而，市面上绝大多数双光子显微成像系统中采用的色散补偿单元，存在一定的局限性：(1)飞秒双光子显微成像系统中使用的色散补偿单元补偿量固定，不可调节；(2)使用场景唯一，缺少灵活性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种能够改变激光在色散补偿结构的传输路径，调节激光脉冲补偿色散量的激光脉冲色散补偿装置。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种激光脉冲色散补偿装置，包括支架、激光对准结构、色散补偿结构、第一调节装置以及第二调节装置，所述激光对准结构包括依次设置的入射对准器、活动反射镜组件、固定反射镜组件以及出射对准器，所述活动反射镜组件包括第一活动反射镜以及第二活动反射镜，所述固定反射镜组件包括两固定反射镜单元，所述入射对准器、出射对准器以及两所述固定反射镜单元分别固定于所述支架，所述第一活动反射镜安装于所述第一调节装置，所述第一调节装置带动所述第一活动反射镜相对所述支架转动以调节所述第一活动反射镜相对所述支架的角度，所述第二活动反射镜安装于所述第二调节装置，所述第二调节装置带动所述第二活动反射镜相对所述支架转动和/或移动以调节所述第二活动反射镜相对所述支架的位置和/或角度，所述色散补偿结构包括两色散补偿组件，所述活动反射镜组件位于两所述色散补偿组件之间。

进一步的，所述第一调节装置包括第一安装座、第一蜗杆以及第一涡轮，所述第一蜗杆转动安装于所述第一安装座，所述第一涡轮与所述第一蜗杆啮合，所述第一活动反射镜安装于所述第一蜗杆。

进一步的，所述支架包括安装板、支撑柱以及底板，所述支撑柱两端分别与所述安装板以及所述底板固定，所述第一安装座固定于所述底板，所述安装板设有活动槽，所述第一活动反射镜位于所述活动槽中。

进一步的，所述第二调节装置包括第二安装座、移动调节件以及转动调节组件，所述移动调节件安装于所述第二安装座，所述转动调节组件与所述移动调节件连接，所述第二活动反射镜安装于所述转动调节组件。

进一步的，所述移动调节件为丝杆。

进一步的，所述转动调节组件包括第三安装座、第二蜗杆以及第二涡轮，所述第三安装座与所述移动调节件连接，所述第二蜗杆转动安装于所述第三安装座，所述第二涡轮与所述第二蜗杆啮合，所述第二活动反射镜安装于所述第二涡轮。