[发明专利]一种环形光瞳共焦布里渊显微系统

说明书

本发明提出一种环形光瞳共焦布里渊显微系统，解决现有共焦布里渊光谱测量系统计算复杂、计算精度差的问题。所述系统，包含：照明模块、分光平片、环形光阑、测量物镜、光谱探测模块；所述照明模块用于产生偏振方向可选的线偏振激光作为入射光；所述入射光经所述分光平片反射进入所述环形光阑，经环形光阑整形后通过所述测量物镜聚焦于待测样品上；待测样品经激发产生的布里渊散射光被所述测量物镜收集，进入所述环形光阑，经所述环形光阑调制后通过所述分光平片透射到所述光谱探测模块；所述光谱探测模块，用于收集探测待测样品的布里渊散射光光谱。本发明可实现高空间分辨、高光谱分辨环形光瞳共焦布里渊显微系统。

技术领域

本发明涉及显微光谱测量技术领域，尤其涉及一种环形光瞳共焦布里渊显微系统。

背景技术

共焦布里渊光谱探测系统在布里渊散射的基础上，引入具有微观表征能力的共焦显微技术，可以实现高空间分辨微区机械性能参数测量，已应用于生物组织检测、细胞成像以及材料表征等方面。如何有效兼顾共焦布里渊光谱探测系统的空间分辨力与光谱分辨力，进而保证共焦布里渊光谱探测系统的光谱测量准确性，一直是布里渊光谱显微成像领域研究的热点问题。现有的光谱分析方法缺点是需根据样品及物镜数值孔径等参数建立理论模型，计算过程复杂，且对于未知样品无法进行精确计算；现有的共焦布里渊光谱探测系统光路复杂，针对不同数值孔径的装置需要重新设计以及大量计算，且该类装置普遍无法实现高空间分辨布里渊光谱显微成像。

发明内容

本发明提供一种环形光瞳共焦布里渊显微系统，解决现有共焦布里渊光谱测量系统计算复杂、计算精度差的问题。

为解决上述问题，本发明是这样实现的：

发明实施例提供一种环形光瞳共焦布里渊显微系统，包含：照明模块、分光平片、环形光阑、测量物镜、光谱探测模块；所述照明模块用于产生偏振方向可选的线偏振激光作为入射光；所述入射光经所述分光平片反射进入所述环形光阑，经环形光阑整形后通过所述测量物镜聚焦于待测样品上；待测样品经激发产生的布里渊散射光被所述测量物镜收集，进入所述环形光阑，经所述环形光阑调制后通过所述分光平片透射到所述光谱探测模块；所述光谱探测模块，用于收集探测待测样品的布里渊散射光光谱。

优选地，所述环形光阑通过以下至少一种方式实现：数字微反射镜阵列、空间光调制器或挡光板。

优选地，所述环形光阑的调整误差小于等于环形光阑外圆半径的1％。

优选地，所述环形光阑的光瞳系数小于0.9。

优选地，所述共焦针孔的归一化针孔半径为2.5±0.2。

进一步地，所述照明模块包含：连续激光器、扩束系统、二分之一波片、起偏器；所述连续激光器出射的激光经过扩束系统扩束、二分之一波片和起偏器后得到偏振方向可选的线偏振激光。

进一步地，所述光谱探测模块包含：检偏器、收集透镜、共焦针孔、布里渊光谱仪；所述待测样品经激发产生的布里渊散射光被所述测量物镜收集，进入所述环形光阑，经所述环形光阑调制后通过所述分光平片、检偏器、收集透镜后会聚在所述共焦针孔中，再被所述布里渊光谱仪收集探测。

进一步地，所述系统还包含：三维平移台，所述三维平移台用于放置待测样品，进行三维移动。

本发明有益效果包括：本发明提供一种环形光瞳共焦布里渊显微系统，利用简易光路，同时无需根据仪器参数建立理论模型，即可对样品进行高空间分辨、高光谱分辨的布里渊光谱成像，实现高精度机械性能成像。本发明系统通过在照明光路与收集光路的重合光路部分添加环形光瞳，在传统共焦布里渊显微系统的光路基础上，即可实现环形光束照明及环形光束收集，在成本及仪器复杂度方面具有明显优势。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：