[发明专利]任意位置多点光聚焦及光斑优化的方法与系统

摘要

本发明公开了一种任意位置多点光聚焦及光斑优化的方法与系统。不加载样品下光束经梯度分布相位调制聚焦得到理想聚焦光斑，加载样品后，光束聚焦到散射介质得到畸变散射光斑，将空间光调制器的图像进行分区，每个分区分别加载相位光聚焦得到校正散射光斑，一次校正循环后得到新的调制相位分布并加载到空间光调制器调制，再次光聚焦得到校正循环后的校正光斑，与理想聚焦光斑互相关计算得到互相关系数，迭代进行多次循环校正，直到校正循环后的互相关系数大于预设系数阈值。本发明优化散射光斑分布，突破了现有光遗传学光刺激与显微成像方案只能对单一区域进行刺激的局限，使得在大脑内部更大深度下同时进行多区域光刺激和显微成像。

主权项

一种任意位置多点光聚焦及光斑优化的方法，其特征在于包括以下步骤：1)不加载样品，激光器发射出光束，经过准直扩束后，再经过带有初始分区的梯度分布的基底相位的空间光调制器调制，然后经过聚焦透镜聚焦，在焦平面处得到多个理想聚焦光斑，并用成像透镜在工业相机上记录；2)加载样品，激光器发射出光束，经过准直扩束后，再经过带有梯度分布的基底相位的空间光调制器调制，然后经过聚焦透镜聚焦到散射介质，在位于散射介质内部的焦平面处得到多个畸变散射光斑，并用成像透镜在工业相机上记录；3)将空间光调制器的图像进行分区，对每个分区依次分别加载相位，激光器多次发射出光束经过准直扩束后，再经过相位校正后的空间光调制器调制，然后经过聚焦透镜聚焦到散射介质，在位于散射介质内部的焦平面处得到一系列的多个校正散射光斑，用成像透镜在工业相机上记录并处理，完成一次校正循环，得到新的调制相位分布；4)激光器多次发射出光束经过准直扩束后，经过加载有步骤3)获得的新的调制相位分布的空间光调制器调制，然后经过聚焦透镜聚焦，聚焦光束进入散射介质，在散射介质内部的焦平面处得到校正循环后的多个校正光斑并用成像透镜在工业相机上记录，然后将得到的校正循环后的多个校正光斑与步骤1)中所得到的多个理想聚焦光斑进行互相关计算，得到校正循环后的互相关系数并记录；5)重复步骤3)到4)，迭代进行多次循环校正，直到校正循环后的互相关系数大于预设系数阈值，则停止处理，最后一次得到的空间光调制器中各分区的相位作为最终成像系统的相位，最后一次得到的校正循环后的多个校正光斑作为最终光斑。