[发明专利]基于布拉格衍射晶体的超高分辨非线性激发荧光显微系统

摘要

本发明公开了一种基于布拉格衍射晶体的超高分辨非线性激发荧光显微系统，本发明涉及激光检测领域，该系统结合非线性光学技术和受激发射减损显微技术，采用波长较长的红外激光作为多光子激发光源，采用一束连续激光作为减损光源，激发光源用于激发荧光分子，受激发射减损光将激发光斑焦点外围的荧光猝灭，使非线性光学显微系统得以突破光波衍射极限。本发明引入了布拉格衍射晶体，将飞秒激光的重复频率降到4MHz以下，显著提高了荧光分子的荧光量子产率。同时，布拉格衍射晶体将连续的受激发射减损光调制成与飞秒激光相同重复频率的同步脉冲激光，在简化装置的基础上，减少了入射光的能量，降低了对样品的光漂白。

主权项

一种基于布拉格衍射晶体的超高分辨非线性激发荧光显微系统，其特征在于，所述超高分辨非线性激发荧光显微系统包括：飞秒激光器、连续激光器、分束片、光电二极管、第一双色分光镜、布拉格衍射晶体、第二双色分光镜、延迟装置、螺旋相位板或相位调制器、第三双色分光镜、第四双色分光镜、物镜、滤光片、雪崩式光电二极管或光电倍增管和样品台，所述飞秒激光器生成飞秒激光；所述连续激光器产生连续的受激发射减损光；所述分束片反射第一束飞秒激光至所述光电二极管，所述光电二极管接收所述第一束飞秒激光，作为所述布拉格衍射晶体的触发源；所述第一双色分光镜实现第二束飞秒激光和所述受激发射减损光的合束；所述布拉格衍射晶体降低所述第二束飞秒激光的重复频率，同时，将所述连续的受激发射减损光调制成与所述第二束飞秒激光相同重复频率的同步脉冲激光；所述第二双色分光镜将所述第二束飞秒激光和调制后的受激发射减损光分离；所述延迟装置用于调节所述调制后的受激发射减损光到达样品的时间；所述螺旋相位板或相位调制器调制所述调制后的受激发射减损光的空间相位；所述第三双色分光镜将所述调制后的受激发射减损光和所述第二束飞秒激光合束；所述第四双色分光镜用于分离荧光和杂散光；所述物镜将所述第二束飞秒激光和所述调制后的受激发射减损光共线聚焦于样品，并收集荧光；所述滤光片为带通滤光片，通过所述荧光；所述雪崩式光电二极管或光电倍增管探测所述荧光，获得单点荧光信号的光强；所述样品台对样品进行扫描，获取超高分辨率荧光显微图像。