[发明专利]一种基于微瓶透镜的超分辨成像系统及成像方法

权利要求书

1.一种基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，包括：微瓶透镜模块、位置控制模块及光学显微镜，所述微瓶透镜模块包括微瓶透镜，所述微瓶透镜包括微光纤以及包覆所述微光纤设置的聚合物液体膜，其中圆柱形的微光纤构成微瓶透镜的中间部分，包覆中间部分的聚合物液体膜构成微瓶透镜的外围部分，聚合物液体膜具有瓶子形外形轮廓；其中微光纤的材料为二氧化硅玻璃，聚合物液体膜的材料为NOA 61光学胶贴剂；所述位置控制模块可控制所述微瓶透镜转动，所述光学显微镜的载物台上安装有待成像的亚衍射极限尺度样品，所述微瓶透镜设置于所述待成像的亚衍射极限尺度样品的上方，利用所述微瓶透镜和所述光学显微镜可以对所述待成像的亚衍射极限尺度样品进行超分辨成像。

2.如权利要求1所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，所述微瓶透镜模块还包括光纤柄，所述光纤柄的两端分别连接于所述微瓶透镜及所述位置控制模块。

3.如权利要求1所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，所述微瓶透镜固定在微量吸移管尖端或者嵌入聚合物薄膜中或者固定在微机器人探针上或者AFM尖端或者硅支架或者金属框或者塑料适配器或者显微物镜上。

4.如权利要求2所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，所述位置控制模块包括直角支架、光学调整架、接杆及3D纳米平移台，所述直角支架的一端固定连接所述光纤柄，另一端固定连接所述光学调整架，所述光学调整架固定安装在所述接杆上，所述接杆的底端固定于所述3D纳米平移台上，通过所述3D纳米平移台可控制所述微瓶透镜在x、y、z三个坐标轴方向上的位置。

5.如权利要求4所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，所述3D纳米平移台为三轴挠性位移台，每轴最大行程为4mm，粗调行程4mm、细调行程300μm、精细调节分辨率100nm。

6.如权利要求4所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，所述直角支架为“L型”铝质支架。

7.如权利要求4所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，所述光纤柄采用胶带固定在所述直角支架的长边上，所述胶带为透明胶带或者Kapton无残胶胶带。

8.如权利要求4所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，所述直角支架的短边通过螺丝锁定在所述光学调整架上，所述螺丝为M4的不锈钢带帽螺丝。

9.如权利要求8所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，所述光学调整架为带有M4安装螺孔和角度范围±4°的紧凑型光学调整架。

10.如权利要求1-9任一项所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，所述待成像的亚衍射极限尺度样品为周期性的纳米结构样品，所述周期性的纳米结构样品包括光栅结构或纳米盘阵列结构。

11.如权利要求1-9任一项所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统，其特征在于，还包括计算机模块，所述计算机模块包括与所述光学显微镜的镜筒连接的电荷耦合元件CCD以及计算机，所述电荷耦合元件CCD用于获取所述光学显微镜的图像并将所述图像转换成数字格式图像，所述计算机用于接收和处理所述数字格式图像。

12.一种如权利要求1-11任一项所述的基于微瓶透镜的超分辨成像系统的成像方法，其特征在于，包括下述步骤：

提供所述微瓶透镜，所述微瓶透镜模块包括微瓶透镜，所述微瓶透镜包括微光纤以及包覆所述微光纤设置的聚合物液体膜；

安装所述微瓶透镜，所述微瓶透镜设置于所述待成像的亚衍射极限尺度样品的上方；

调整所述待成像的亚衍射极限尺度样品的位置；

利用所述微瓶透镜和所述光学显微镜对所述待成像的亚衍射极限尺度样品进行超分辨成像。