[发明专利]一种笼式结构激光扫描共聚焦显微成像系统及方法

摘要

本发明公开了一种笼式结构激光扫描共聚焦显微成像系统及方法，主要包括：三维精密样品台、显微物镜、荧光显微镜筒、笼式结构光机组件、激光器、单模光纤、光纤分束器、二向色镜、滤光片、成像CCD、单光子探测器、脉冲计数器、符合仪等。显微系统主体采用稳定的笼式结构，由易安装的笼式结构光机组件组装而成，可对不同波长的激发激光和荧光做出优化；使用单模光纤进行空间滤波；使用单光子探测器和脉冲计数器对单光子水平的微弱荧光信号进行探测；使用符合仪对荧光光源进行单光子性质分析。本发明具有集成度高、占用体积小、易于安装与调试、操作和维护简便等优点，可以用于微弱荧光信号的高精度成像、单光子源的高效率收集与信号分析。

主权项

1.一种笼式结构激光扫描共聚焦显微成像系统，其特征在于，包括：三维精密样品台、显微物镜、荧光显微镜筒、笼式结构光机组件、激光器、单模光纤、光纤分束器、二向色镜、滤光片、成像CCD、单光子探测器、脉冲计数器和符合仪；其中，三维精密样品台：对样品的电控三维高精度扫描；用螺栓固定在光学平台或者封装底座上，位于笼式结构激光扫描共聚焦显微成像系统的底部；显微物镜：对用于激发样品的入射扫描激光的聚焦，同时也对样品辐射荧光的收集；位于三维精密样品台上侧，固定在笼式结构显微镜筒下侧；荧光显微镜筒：将入射激光聚焦到样品上，并对荧光信号的收集并耦合进单模光纤；位于显微物镜上侧，用安装架固定在光学平板或者封装底座上；笼式结构光机组件：对光学元件的固定和连接；激光器：实现对样品的光学激发，通过入射模块的单模光纤将激光器发出的激光耦合进入该系统的激光入射模块；位于光学平板或者封装底座上；单模光纤：实现将入射激光耦合进该成像系统以及耦合收集端的荧光信号进入光纤分束器；在激光入射模块尾端和荧光收集模块尾端各有一根单模光纤；光纤分束器：对荧光信号的分束；与荧光收集端口的单模光纤尾端通过光纤法兰连接，固定在光学平台或者封装底座上；二向色镜：对入射激光的反射，将入射激光反射到显微物镜的尾端，用于对样品荧光的激发，同时也实现了对样品辐射荧光的透射，目的在于过滤掉入射激光；位于显微物镜上侧；滤光片：过滤激光信号，增强荧光信号的信噪比；位于二向色镜上侧；成像CCD：实现对样品表面形貌的成像，用于观察和定位样品表面的结构单元和研究区域；位于荧光显微镜筒的左侧，固定在显微镜悬臂上侧；单光子探测器：对单光子水平的微弱荧光信号的光子计数；两个单光子探测器分别与光纤分束器的两个尾端连接，固定在光学平台或者安装底座上；脉冲计数器：对单光子探测器信号的读出；脉冲计数器与其中一个单光子探测器连接，位于光学平台上或者控制器机箱内；符合仪：对两路单光子探测器信号的符合测量，用于分析荧光光源的单光子性质；位于光学平台上或者控制器机箱内。