一种用于光学显微成像的无像差激光点扫描设备的制作方法

本技术涉及多光子显微成像，特别涉及一种用于光学显微成像的无像差激光点扫描设备。

背景技术：

1、光学显微成像技术(比如共聚焦成像和多光子成像)分辨率高、信噪比好，已经成为生命科学和医学研究中不可缺少的研究工具。由检流计扫描镜和共振振镜组成的扫描设备是该类成像系统中必不可少的核心部件。由于激发光束需扩束以及扫描镜扫描角度范围较大等原因，扫描镜之间需要加入光学中继。现有的光学中继多采用透镜作为核心组件。但是，由于球差/色差的存在，基于透镜的光学中继会影响激发光束的质量以及点扩散函数。另外，投射元件会不可避免地造成光损失从而降低激发光功率。

技术实现思路

1、鉴于此，有必要针对现有技术存在的技术缺陷提供一种减少光损失并提高系统效率的用于光学显微成像的无像差激光点扫描设备。

2、为解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

3、本实用新型提供了一种用于光学显微成像的无像差激光点扫描设备，包括激光控制模块(100)以及沿所述激光控制模块(100)出射的光束传播方向依次设置的共振振镜(1)、第一凹面镜(2)、第二凹面镜(3)、x轴检流计扫描镜(4)、第三凹面镜(5)、第四凹面镜(6)、y轴检流计扫描镜(7)、反射镜(8)、第一透镜(9)、第二透镜(10)、二向色镜(11)、物镜(12)及探测模块(13)，当所述共振振镜(1)处于静止状态时，所述x轴检流计扫描镜(4)及所述y轴检流计扫描镜(7)用于在整个视场范围内进行全幅扫描；当所述x轴检流计扫描镜(4)完成指定角度的偏转后并处于静止状态时，所述共振振镜(1)与所述y轴检流计扫描镜(7)组合用于在部分视场范围内进行快速扫描，其中：

4、用所述x轴检流计扫描镜(4)及所述y轴检流计扫描镜(7)在整个视场范围内进行全幅扫描成像时，所述共振振镜(1)处于静止状态：所述激光控制模块(100)出射的激发光束入射至所述共振振镜(1)表面，并依次经所述第一凹面镜(2)及所述第二凹面镜(3)反射，然后聚焦于所述x轴检流计扫描镜(4)；由所述x轴检流计扫描镜(4)反射的激发光束，依次经所述第三凹面镜(5)及所述第四凹面镜(6)反射，然后聚焦于所述y轴检流计扫描镜(7)；激发光束经所述y轴检流计扫描镜(7)反射后依次经所述反射镜(8)、所述第一透镜(9)、所述第二透镜(10)、所述二向色镜(11)及所述物镜(12)聚焦于待测组织内；经激发产生的发射光被所述物镜(12)收集，经所述二向色镜(11)反射后，最终被所述探测模块(13)探测，完成扫描成像任务；

5、用所述共振振镜(1)和所述y轴检流计扫描镜(7)在部分视场范围内进行快速扫描成像时，所述x轴检流计扫描镜(4)处于静止状态：所述激光控制模块(100)出射的激发光束入射至所述共振振镜(1)表面，并依次经所述第一凹面镜(2)及所述第二凹面镜(3)反射，然后聚焦于所述x轴检流计扫描镜(4)；由所述x轴检流计扫描镜(4)反射的激发光束，依次经所述第三凹面镜(5)及所述第四凹面镜(6)，然后聚焦于所述y轴检流计扫描镜(7)；激发光束经所述y轴检流计扫描镜(7)反射后依次经所述反射镜(8)、所述第一透镜(9)、所述第二透镜(10)、所述二向色镜(11)及所述物镜(12)聚焦于待测组织内；经激发产生的发射光被所述物镜(12)收集，经所述二向色镜(11)反射后，最终被所述探测模块(13)探测，完成扫描成像任务。

6、在其中一些实施例中，所述第一凹面镜与所述第二凹面镜完全相同，二者对称设置，用于在共振振镜和x轴扫描镜之间进行光学中继。

7、在其中一些实施例中，所述第三凹面镜与所述第四凹面镜完全相同，二者对称设置，用于在x轴扫描镜和y轴扫描镜之间进行光学中继。

8、本实用新型采用上述技术方案，其有益效果如下：

9、本实用新型提供的无像差激光点扫描设备，避免了由透镜引起的球差/色差，并将光损耗降低到几乎为零，该技术能够在不增加制造成本的情况下实现无像差影响的激光点扫描。

技术特征：

1.一种用于光学显微成像的无像差激光点扫描设备，其特征在于，包括激光控制模块(100)以及沿所述激光控制模块(100)出射的光束传播方向依次设置的共振振镜(1)、第一凹面镜(2)、第二凹面镜(3)、x轴检流计扫描镜(4)、第三凹面镜(5)、第四凹面镜(6)、y轴检流计扫描镜(7)、反射镜(8)、第一透镜(9)、第二透镜(10)、二向色镜(11)、物镜(12)及探测模块(13)，当所述共振振镜(1)处于静止状态时，所述x轴检流计扫描镜(4)及所述y轴检流计扫描镜(7)用于在整个视场范围内进行全幅扫描；当所述x轴检流计扫描镜(4)完成指定角度的偏转后并处于静止状态时，所述共振振镜(1)与所述y轴检流计扫描镜(7)组合用于在部分视场范围内进行快速扫描，其中：

2.如权利要求1所述的用于光学显微成像的无像差激光点扫描设备，其特征在于，所述第一凹面镜与所述第二凹面镜完全相同，二者对称设置，用于在共振振镜和x轴扫描镜之间进行光学中继。

3.如权利要求1所述的用于光学显微成像的无像差激光点扫描设备，其特征在于，所述第三凹面镜与所述第四凹面镜完全相同，二者对称设置，用于在x轴扫描镜和y轴扫描镜之间进行光学中继。

技术总结本技术提供一种用于光学显微成像的无像差激光点扫描设备，包括沿光束传播方向依次设置的共振振镜、第一凹面镜、第二凹面镜、X轴检流计扫描镜、第三凹面镜、第四凹面镜、Y轴检流计扫描镜。现有的激光点扫描设备一般使用透镜作为扫描镜之间的光学中继元件，不可避免地影响了光束质量并引起像差。本技术提供的无像差激光点扫描设备利用凹面镜代替透镜完成扫描镜之间的光学中继，可以避免聚焦透射元件的球差，并减少由光透射通过玻璃元件产生的光功率损耗，可作为光学显微成像(如激光共聚焦和双光子成像)系统中的扫描设备。技术研发人员：李宝强,许亚南,王程受保护的技术使用者：深圳先进技术研究院技术研发日：20231011技术公布日：2024/5/19