[发明专利]一种双光子受激发射损耗复合显微镜

摘要

本发明提供的双光子受激发射损耗复合显微镜，包括：双光子成像单元及STED成像单元，对于较厚的样本可以采用双光子成像单元，对于样本表层感兴趣的区域可以采用STED超分辨成像单元，且使得激发光和损耗光经物镜聚焦后的光斑在三维分布上精确重合，本发明提供的双光子受激发射损耗复合显微镜集成STED成像和双光子成像两种功能，使得两种激发光和损耗光经物镜聚焦后的光斑在三维分布上精确重合，为生物医学前沿研究提供了一种强有力工具。

主权项

1.一种双光子受激发射损耗复合显微镜，其特征在于，包括：双光子成像单元及STED成像单元；所述双光子成像单元包括：飞秒激光器、第一反射镜、第二反射镜、第一二色镜、第二滤光片、由第一透镜和第二透镜组成的扩束镜、第七反射镜、第二二色镜、λ/4玻片、第六反射镜、XY扫描振镜、扫描透镜、筒镜、第三二色镜、物镜、用于放置样本的三维纳米位移台、第三滤光片、第八反射镜、第三透镜及光电倍增管；所述飞秒激光器发出的飞秒激光经所述第二反射镜和所述第一反射镜反射进入到所述第一二色镜，所述飞秒激光经所述第一二色镜透射后进入所述第二滤光片，所述第二滤光片透射入射的激发光束并进入由所述第一透镜和所述第二透镜组成的扩束镜，光束从所述第二透镜出射后经所述第七反射镜反射进入所述第二二色镜，并经所述第二二色镜透射后进入所述λ/4玻片，再经所述第六反射镜反射后进入到所述XY扫描振镜，经所述XY扫描振镜出射的光束依次经所述扫描透镜和所述筒镜进入到所述第三二色镜，并经所述第三二色镜透射的光束进入所述物镜，并被所述物镜聚焦在位于所述三维纳米位移台上的样本处，样本发出的荧光经所述物镜收集后进入所述第三二色镜，并经所述第三二色镜反射后进入到所述第三滤光片，所述第三滤光片对入射的激光进行抑制并对荧光进行透射，透射所述第三滤光片的荧光经所述第八反射镜反射后进入到所述第三透镜，经所述第三透镜聚焦的光束进入到所述光电倍增管，实现对双光子成像荧光信号的探测；所述STED成像单元包括：超连续谱激光器、光纤头、所述第一二色镜、所述第二滤光片、由所述第一透镜和所述第二透镜组成的所述扩束镜、所述第七反射镜、所述第二二色镜、第三反射镜、第四反射镜、第五反射镜、相位板、所述λ/4玻片、所述第六反射镜、所述XY扫描振镜、所述扫描透镜、所述筒镜、所述第三二色镜、所述物镜、用于放置样本的三维纳米位移台、所述第三滤光片、第八反射镜、第四透镜、针孔及雪崩二极管，所述第八反射镜可移出所在光路；所述超连续谱激光器发出的脉冲激光经所述光纤头准直输出，所述光纤头输出激光经所述第一二色镜后，波长小于第一波长的光被所述第一二色镜反射，所述光纤头输出激光中被所述第一二色镜反射的部分经所述第二滤光片滤波后作为激发光，所述激发光进入到由所述第一透镜和所述第二透镜组成的扩束镜，并从所述第二透镜出射后经所述第七反射镜反射进入所述第二二色镜，并经所述第二二色镜透射；所述光纤头输出激光经所述第一二色镜后，波长大于所述第一波长的光被所述第一二色镜透射，所述光纤头输出激光中被所述第一二色镜透射的部分经所述第一滤光片滤波后作为损耗光，所述损耗光依次经所述第三反射镜、第四反射镜、第五反射镜后进入到所述相位板，经所述相位板透射的光束经所述第二二色镜反射，且所述激发光和所述损耗光经所述第二二色镜后实现合束，合束后的光束进入到所述λ/4玻片进行偏振态调整，并经所述第六反射镜反射后进入到所述XY扫描振镜，经所述XY扫描振镜出射的光束依次经所述扫描透镜及所述筒镜TL后进入所述第三二色镜，经所述第三二色镜透射后的光束进入所述物镜，并被所述物镜聚焦位于所述三维纳米位移台上的样本处，样本发出的荧光经所述物镜收集后进入所述第三二色镜，并经所述第三二色镜反射后进入到所述第三滤光片，所述第三滤光片对入射的激光进行抑制并对荧光进行透射，所述第八反射镜移出所在光路，经所述第三滤光片透射后的荧光直接进入所述第四透镜，并聚焦于所述第四透镜焦点位置的针孔处，经所述针孔出射的光束进入到所述雪崩二级管中，实现对STED成像荧光信号的探测。