一种多模态点扫描超分辨显微成像系统

    公开(公告)号:CN118067678A

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410261503.8

    申请日:2024-03-07

    Abstract: 本发明公开了一种多模态点扫描超分辨显微成像系统,所述系统主要包括扫描控制模块,采集控制模块,测量任务信息处理模块和界面显示模块。包括界面显示控制模块、测量任务信息处理模块、采集控制模块、空间光调制器控制模块和扫描控制模块;所述的多模态包括常规的激光扫描共聚焦模式、受激发射损耗显微镜模式、荧光辐射微分超分辨显微模式、荧光寿命成像模式以及各自模式下的多探测器像素重组图像显微方法,所述系统着眼于支持以上模式的点扫描超分辨成像系统,界面美观,显示合理多样,功能全面且强大,操作简单,顺应了科技飞速发展背景下的实用需求,非常适合在光学显微系统的构建及相关应用。

    一种多点非标记差分超分辨成像方法与装置

    公开(公告)号:CN114355621B

    公开(公告)日:2022-07-08

    申请号:CN202210262638.7

    申请日:2022-03-17

    Abstract: 本发明公开了一种基于面阵探测器和艾里斑细分的多焦点非标记差分超分辨成像方法与装置,激光器发出的光被偏振分光镜分为偏振方向互相垂直的两束光,两束光分别被SLM的左右两个半屏加载的相位掩膜调制,两束光分别为实心光束和空心光束;之后实心光束和空心光进行合束,合束后的光束再被分为第一子光束和第二子光束,分别包含实心光束和空心光束,以一定角度入射到扫描振镜模块,并被物镜聚焦,形成第一焦斑组合和第二焦斑组合,从而在焦面上形成四个焦斑。基于时域转化为空域的方法,使用面阵探测器代替单点探测器,在相对较低成本下,可以实现对艾里斑4进行40个以上探测器的细分。同时,采用多焦点激发,进一步提升了系统的成像效率。

    基于光镊微球的超分辨激光直写与实时成像装置及方法

    公开(公告)号:CN114077168B

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210009224.3

    申请日:2022-01-06

    Abstract: 本发明涉及光学技术领域,具体公开了一种基于光镊微球的超分辨激光直写与实时成像方法和装置,包括激光器、准直扩束系统、空间光调制器、4f缩束系统、二向色镜、显微物镜、微球、直写基底、三维可控精密位移台、照明光源、照明模块及相机等,所述的激光器出射光经过扩束准直后入射到加载有相位全息图的空间光调制器上面,调制后的光斑经过4f缩束系统入射到显微物镜,在显微物镜焦面形成聚焦光斑阵列同时捕获多个微球,利用微球强聚焦特性配合相位全息图变化,在直写基底上面进行任意图案的高通量超分辨激光直写;同时,微球结合显微物镜可对超分辨激光直写结构进行实时成像,图像由相机采集,实现基于光镊微球的超分辨激光直写与实时成像。

    一种三维即时荧光寿命成像方法与装置

    公开(公告)号:CN117269133A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202311207609.1

    申请日:2023-09-19

    Abstract: 本发明公开一种三维即时荧光寿命成像方法与装置,该方法通过对激发光进行相位调制或者全息调制,实现一种非典型聚焦光斑,该光斑具有轴向非对称特征,利用该聚焦光斑实现对样品不同层面同时分区扫描,同时对激发的荧光进行离焦矫正相位调制,实现对不同焦面荧光聚焦在同一面阵探测器的探测面上,结合寿命探测仪器,创新性地实现低像差的三维即时扫描荧光寿命成像,即实现对样品单次二维扫描获得三维荧光寿命信息。相比于传统的层切式扫描荧光寿命成像方法,本发明通过单次二维扫描即可实现三维荧光寿命成像的方法和装置可以明显提高三维荧光寿命成像速度,提高三维荧光寿命成像的可适用范围。

    一种三维结构光照明超分辨显微成像的高保真重构的方法和装置

    公开(公告)号:CN116183568B

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202310020503.4

    申请日:2023-01-06

    Abstract: 一种三维结构光照明超分辨显微成像的高保真重构的方法,包括:将一束平行光分为强度相等、偏振方向一致的三束平行光束,在样品上进行干涉形成三维非均匀照明光场,样品受到非均匀照明光场调制后频谱产生频移;由物镜接收样品发出的荧光信号后,经过场镜汇聚到成像像面,用探测器接收该荧光信号,得到一张混有样品高低频信息的低分辨率图像;多次改变照明光场的空间位移和方向,再次拍摄受光场调制的荧光信号,得到一系列混有样品高低频信息的低分辨率图像,作为原始图像。再将原始图像进行后续图像处理,首先进行照明光场的初始相位和空间频率的参数估计,然后再对样品各个频带进行分离,最后将各频谱进行组合重构出样品的高保真超分辨图像。

    基于光镊微球的超分辨激光直写与实时成像装置及方法

    公开(公告)号:CN114077168A

    公开(公告)日:2022-02-22

    申请号:CN202210009224.3

    申请日:2022-01-06

    Abstract: 本发明涉及光学技术领域,具体公开了一种基于光镊微球的超分辨激光直写与实时成像方法和装置,包括激光器、准直扩束系统、空间光调制器、4f缩束系统、二向色镜、显微物镜、微球、直写基底、三维可控精密位移台、照明光源、照明模块及相机等,所述的激光器出射光经过扩束准直后入射到加载有相位全息图的空间光调制器上面,调制后的光斑经过4f缩束系统入射到显微物镜,在显微物镜焦面形成聚焦光斑阵列同时捕获多个微球,利用微球强聚焦特性配合相位全息图变化,在直写基底上面进行任意图案的高通量超分辨激光直写;同时,微球结合显微物镜可对超分辨激光直写结构进行实时成像,图像由相机采集,实现基于光镊微球的超分辨激光直写与实时成像。

    一种基于边缘光抑制的共路相位调制激光直写方法与装置

    公开(公告)号:CN114019765B

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202111240501.3

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于边缘光抑制的双光束共路相位调制激光直写方法与装置,包括引发光刻胶产生聚合反应的激发光源和抑制(或中断)光刻胶聚合的抑制光源。两束准直光以互相垂直的线偏振态进行合束,合束后的两束光经过同一个空间光调制器(SLM)进行相位调制。将所述SLM分成两部分,对应偏振的激发光被SLM第一部分调制相位进行像差校正,最后经过物镜聚焦形成圆形实心光斑;与激发光偏振相垂直的抑制光被SLM第二部分调制相位,最后经过物镜聚焦形成环形空心光斑。激发光的圆形实心光斑与抑制光环形空心光斑中心重合。本发明通过将SLM进行区分复用,对基于边缘光抑制的激光直写技术的双光束同时进行光场调控,实现共路相位调制。

    一种多点非标记差分超分辨成像方法与装置

    公开(公告)号:CN114355621A

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202210262638.7

    申请日:2022-03-17

    Abstract: 本发明公开了一种基于面阵探测器和艾里斑细分的多焦点非标记差分超分辨成像方法与装置,激光器发出的光被偏振分光镜分为偏振方向互相垂直的两束光,两束光分别被SLM的左右两个半屏加载的相位掩膜调制,两束光分别为实心光束和空心光束;之后实心光束和空心光进行合束,合束后的光束再被分为第一子光束和第二子光束,分别包含实心光束和空心光束,以一定角度入射到扫描振镜模块,并被物镜聚焦,形成第一焦斑组合和第二焦斑组合,从而在焦面上形成四个焦斑。基于时域转化为空域的方法,使用面阵探测器代替单点探测器,在相对较低成本下,可以实现对艾里斑4进行40个以上探测器的细分。同时,采用多焦点激发,进一步提升了系统的成像效率。

    一种基于边缘光抑制的共路相位调制激光直写方法与装置

    公开(公告)号:CN114019765A

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202111240501.3

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于边缘光抑制的双光束共路相位调制激光直写方法与装置,包括引发光刻胶产生聚合反应的激发光源和抑制(或中断)光刻胶聚合的抑制光源。两束准直光以互相垂直的线偏振态进行合束,合束后的两束光经过同一个空间光调制器(SLM)进行相位调制。将所述SLM分成两部分,对应偏振的激发光被SLM第一部分调制相位进行像差校正,最后经过物镜聚焦形成圆形实心光斑;与激发光偏振相垂直的抑制光被SLM第二部分调制相位,最后经过物镜聚焦形成环形空心光斑。激发光的圆形实心光斑与抑制光环形空心光斑中心重合。本发明通过将SLM进行区分复用,对基于边缘光抑制的激光直写技术的双光束同时进行光场调控,实现共路相位调制。

    一种三维结构光照明超分辨显微成像的高保真重构的方法和装置

    公开(公告)号:CN116183568A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310020503.4

    申请日:2023-01-06

    Abstract: 一种三维结构光照明超分辨显微成像的高保真重构的方法,包括:将一束平行光分为强度相等、偏振方向一致的三束平行光束,在样品上进行干涉形成三维非均匀照明光场,样品受到非均匀照明光场调制后频谱产生频移;由物镜接收样品发出的荧光信号后,经过场镜汇聚到成像像面,用探测器接收该荧光信号,得到一张混有样品高低频信息的低分辨率图像;多次改变照明光场的空间位移和方向,再次拍摄受光场调制的荧光信号,得到一系列混有样品高低频信息的低分辨率图像,作为原始图像。再将原始图像进行后续图像处理,首先进行照明光场的初始相位和空间频率的参数估计,然后再对样品各个频带进行分离,最后将各频谱进行组合重构出样品的高保真超分辨图像。

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