[发明专利]一种基于一阶贝塞尔光束的STED超分辨显微镜及调节方法

摘要

本发明公开了一种基于一阶贝塞尔光束的STED超分辨显微镜及其调节方法。本发明的STED显微镜包括激发光光源、损耗光光源、激发光扩束准直系统、损耗光扩束准直系统、螺旋形相位板、贝塞尔光束产生系统、损耗光聚焦透镜、合束系统、物镜、压电扫描系统、滤波片、信号收集系统和单光子探测器；本发明的损耗光为一阶贝塞尔光束，其本身具有抗散射和自愈特性，在样品较深的位置可以保持很好的光斑形貌，从而提高样品深层区域的分辨率；相比于调节物镜校正环来实现STED超分辨显微镜深层成像的方法，本发明实验操作上较为简单，无需主动调节；相比于使用自适应光学系统的方法，本发明实验装置上较为简单且廉价。

主权项

一种受激辐射损耗超分辨显微镜，其特征在于，所述受激辐射损耗超分辨显微镜包括：激发光光源、损耗光光源、激发光扩束准直系统、损耗光扩束准直系统、螺旋形相位板、贝塞尔光束产生系统、损耗光聚焦透镜、合束系统、物镜、压电扫描系统、滤波片、信号收集系统和单光子探测器；其中，所述激发光光源输出的激发光依次经过激发光扩束准直系统和合束系统后充满物镜的入瞳；所述损耗光光源输出的线偏振的损耗光依次经过扩束准直系统、螺旋形相位板、贝塞尔光束产生系统和损耗光聚焦透镜，通过合束系统和激发光精确合束后，再由物镜聚焦到样品上；样品放置在压电扫描系统上，通过压电扫描系统扫描样品，样品产生的信号光经过滤波片，再通过信号收集系统进入单光子探测器，从而得到样品的超分辨图像；所述损耗光聚焦透镜与物镜满足共焦条件，构成共焦系统，经贝塞尔光束产生系统产生的一阶贝塞尔光束，通过损耗光聚焦透镜和物镜聚焦后，形成的聚焦光斑为轴向的线光；激发光在物镜后形成的聚焦光斑为点光，通过调节贝塞尔光束产生系统与损耗光聚焦透镜之间的距离，使得激发光的聚焦光斑的点光的中心位于贝塞尔光束的聚焦光斑的线光的轴向中心，并且通过调节合束系统使损耗光与激发光的聚焦光斑的横向精确重合。