一种超高分辨率非线性光学显微系统

摘要

本发明公开了一种超高分辨率非线性光学显微系统，本发明涉及激光检测领域，该系统结合非线性光学技术和受激发射减损显微技术，采用一束波长较长的短脉冲红外激光作为多光子激发光源，另外一束同步短脉冲激光泵浦倍频泵浦光参量振荡器，产生的宽调谐范围的超短激光脉冲经单模光纤，脉冲宽度拉伸至200ps，作为受激发射减损光源，激发光用于激发荧光分子，受激发射减损光将激发光斑焦点外围的荧光猝灭，使非线性光学显微系统得以突破光波衍射极限。在本发明中，非线性光学采用波长较长的红外激光作为多光子激发光源，其受散射影响小，故穿透深度要高，有利于生物活体组织的超高分辨层析成像。

主权项

一种超高分辨率非线性光学显微系统，其特征在于，所述超高分辨率非线性光学显微系统包括：第一飞秒激光器，第二飞秒激光器，倍频泵浦光参量振荡器，单模光纤，螺旋相位板或相位调制器，延迟装置，第一双色分光镜，第二双色分光镜，物镜，滤光片，雪崩式光电二极管或光电倍增管和样品台，所述第一飞秒激光器生成第一飞秒激光，用于非线性激发荧光染料或荧光蛋白；所述第二飞秒激光器生成第二飞秒激光，作为所述倍频泵浦光参量振荡器的泵浦光源，且所述第一飞秒激光器和所述第二飞秒激光器锁相同步；所述倍频泵浦光参量振荡器产生宽调谐范围的超短激光脉冲，作为受激发射减损光；所述受激发射减损光经所述单模光纤后，脉冲宽度拉伸至200ps以上；所述螺旋相位板或相位调制器调制所述受激发射减损光的空间相位，使之在聚焦处的强度分布为空心环状；所述延迟装置用于调节所述第二飞秒激光到达样品的时间；所述第一双色分光镜将调节后的第二飞秒激光和调制后的受激发射减损光合束；所述第二双色分光镜用于分离荧光和杂散光；所述物镜将调节后的第二飞秒激光和调制后的受激发射减损光共线聚焦于样品，并收集荧光；所述滤光片为带通滤光片，通过所述荧光；所述雪崩式光电二极管或光电倍增管探测所述荧光，获得单点荧光信号的光强；所述样品台对样品进行扫描，获取超高分辨率荧光显微图像。