一种产生并行超分辨焦斑的方法和装置

    公开(公告)号:CN110632045B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN201910855174.9

    申请日:2019-09-10

    Abstract: 本发明公开了一种产生并行超分辨焦斑的方法,具体为:使用空间光调制器将激光器发出的激发光调制为多焦点的高斯光斑;激光器发出的耗尽光经过偏振分束器和方向垂直的两个光栅分成四束耗尽光,并在物镜后焦面干涉生成多焦点的空心光斑;多焦点空心耗尽光抑制多焦点高斯激发光外圈激发的荧光分子发出荧光,从而并行地获得远小于衍射极限的有效荧光信号进行显微成像和激光直写光刻。本发明还公开一种产生并行超分辨焦斑的装置。本发明能够实现超高速和超高分辨率的受激发射损耗显微成像和激光直写光刻加工。

    一种基于并行探测的多图像重建显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN111024659B

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN201911192072.X

    申请日:2019-11-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于并行探测的多图像重建显微成像方法和装置,属于光学超分辨显微技术领域,包括:将其中一束激光在二维扫描振镜系统的调制下投射到待测样品上进行二维扫描;使用探测器阵列收集所述待测样品在二维扫描过程中发出的荧光信号,并对外围探测器收集的信号移回中心,将所有图像加起来后进行归一化处理获得并行探测荧光信号光强I1(x,y),其中x、y为样品上扫描点的二维坐标;对另外一束激光进行相位调制;获得并行探测荧光信号光强I2(x,y);将两侧扫描获得的并行探测荧光信号光强进行迭代计算得到有效信号光强I(x,y)。利用荧光激发的非线性效应来扩展成像系统的有效空间频率带宽,从而实现了更高的分辨率。

    基于移频的三维超分辨光切片荧光显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN109870441B

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN201910238571.1

    申请日:2019-03-27

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种基于移频的三维超分辨光切片荧光显微成像方法和装置,将准直的激光改变为横截面为椭圆形的平行光,椭圆形光斑入射到空间光调制器上后取空间光调制器的正负一级衍射光,两路光分别通过透镜后会聚到光阑,每束光在通过光阑之后被分割为若干的长条形光斑,两路光分别从物镜出射后在探测物镜的焦平面处进行干涉激发样品得到荧光,收集荧光信号得到结构光照明下的一幅二维图像;利用振镜改变结构光的方向,利用空间光调制器改变两路结构光之间的相位差,在二维平面上得到多张结构光照明下的图像;之后用另外一个方向的振镜进行扫描,结合探测物镜压电的移动对三维物镜进行成像,得到超分辨率的三维光片照明图像。

    一种荧光交错差分显微成像的方法和装置

    公开(公告)号:CN110261320B

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN201910578129.3

    申请日:2019-06-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种荧光交错差分显微成像的方法,包括步骤:1)将激光光束准直并转换为线偏光,所述线偏振光在相位调制后投射在待测样品进行扫描成像;相位调制图案为全零相位图;2)收集所述待测样品在二维扫描过程中激发的荧光信号Is(x,y),其中x,y为待测样品上扫描点的二维坐标;3)将步骤1)中的相位调制图案切换为涡旋相位图,4)收集所述待测样品在二维扫描过程中激发的荧光信号Ih(x,y);5)重复步骤1)至步骤4),获得2n个待测样品激发的荧光信号,相邻两次扫描获得的荧光信号光强交错差分计算得到一个时间序列的荧光交错差分信号光强I(x,y),计算公式为I(x,y)=Is(x,y)–βIh(x,y),β为经验参数。本发明还公开一种荧光交错差分显微成像的装置。

    一种荧光交错差分显微成像的方法和装置

    公开(公告)号:CN110261320A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910578129.3

    申请日:2019-06-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种荧光交错差分显微成像的方法,包括步骤:1)将激光光束准直并转换为线偏光,所述线偏振光在相位调制后投射在待测样品进行扫描成像;相位调制图案为全零相位图;2)收集所述待测样品在二维扫描过程中激发的荧光信号Is(x,y),其中x,y为待测样品上扫描点的二维坐标;3)将步骤1)中的相位调制图案切换为涡旋相位图,4)收集所述待测样品在二维扫描过程中激发的荧光信号Ih(x,y);5)重复步骤1)至步骤4),获得2n个待测样品激发的荧光信号,相邻两次扫描获得的荧光信号光强交错差分计算得到一个时间序列的荧光交错差分信号光强I(x,y),计算公式为I(x,y)=Is(x,y)–βIh(x,y),β为经验参数。本发明还公开一种荧光交错差分显微成像的装置。

    一种产生并行超分辨焦斑的方法和装置

    公开(公告)号:CN110632045A

    公开(公告)日:2019-12-31

    申请号:CN201910855174.9

    申请日:2019-09-10

    Abstract: 本发明公开了一种产生并行超分辨焦斑的方法,具体为:使用空间光调制器将激光器发出的激发光调制为多焦点的高斯光斑;激光器发出的耗尽光经过偏振分束器和方向垂直的两个光栅分成四束耗尽光,并在物镜后焦面干涉生成多焦点的空心光斑;多焦点空心耗尽光抑制多焦点高斯激发光外圈激发的荧光分子发出荧光,从而并行地获得远小于衍射极限的有效荧光信号进行显微成像和激光直写光刻。本发明还公开一种产生并行超分辨焦斑的装置。本发明能够实现超高速和超高分辨率的受激发射损耗显微成像和激光直写光刻加工。

    基于移频的三维超分辨光切片荧光显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN109870441A

    公开(公告)日:2019-06-11

    申请号:CN201910238571.1

    申请日:2019-03-27

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种基于移频的三维超分辨光切片荧光显微成像方法和装置,将准直的激光改变为横截面为椭圆形的平行光,椭圆形光斑入射到空间光调制器上后取空间光调制器的正负一级衍射光,两路光分别通过透镜后会聚到光阑,每束光在通过光阑之后被分割为若干的长条形光斑,两路光分别从物镜出射后在探测物镜的焦平面处进行干涉激发样品得到荧光,收集荧光信号得到结构光照明下的一幅二维图像;利用振镜改变结构光的方向,利用空间光调制器改变两路结构光之间的相位差,在二维平面上得到多张结构光照明下的图像;之后用另外一个方向的振镜进行扫描,结合探测物镜压电的移动对三维物镜进行成像,得到超分辨率的三维光片照明图像。

    一种基于并行探测的多图像重建显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN111024659A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911192072.X

    申请日:2019-11-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于并行探测的多图像重建显微成像方法和装置,属于光学超分辨显微技术领域,包括:将其中一束激光在二维扫描振镜系统的调制下投射到待测样品上进行二维扫描;使用探测器阵列收集所述待测样品在二维扫描过程中发出的荧光信号,并对外围探测器收集的信号移回中心,将所有图像加起来后进行归一化处理获得并行探测荧光信号光强I1(x,y),其中x、y为样品上扫描点的二维坐标;对另外一束激光进行相位调制;获得并行探测荧光信号光强I2(x,y);将两侧扫描获得的并行探测荧光信号光强进行迭代计算得到有效信号光强I(x,y)。利用荧光激发的非线性效应来扩展成像系统的有效空间频率带宽,从而实现了更高的分辨率。

    一种基于荧光差分法的晶格光切片荧光显微成像装备及方法

    公开(公告)号:CN110220875A

    公开(公告)日:2019-09-10

    申请号:CN201910497500.3

    申请日:2019-06-10

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种基于荧光差分法的晶格光切片荧光显微成像装备及方法,包括照明系统,承载样品的样品台,检测样品发出的荧光的检测系统以及处理器;照明系统包括沿光路依次布置的激光器,用于改变光束横截面的柱面镜组,用于光束相位调制的空间光调制器,用于透过环形光束的光阑,用于扫描的第一振镜,用于改变光片干涉的轴向位置的第二振镜;检测系统包括探测物镜和相机,收集荧光得到晶格光片照明的图像;处理器用于控制空间光调制器、第二振镜和探测物镜,并重构出三维的荧光样品的成像结果。本发明提高了晶格光片照明显微镜的轴向分辨率,并且可以在原有晶格光片显微镜的结构基础上直接进行数据采集,提高获得三维图像数据集的轴向分辨率。

    一种并行探测荧光发射差分显微成像的方法和装置

    公开(公告)号:CN110118726A

    公开(公告)日:2019-08-13

    申请号:CN201910292539.1

    申请日:2019-04-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种并行探测荧光发射差分显微成像的方法和装置,具体为:激光器发出激光光束,将其准直后转换为线偏光;对线偏振光进行相位调制,调制图案为0相位图,再将其转换为圆偏振光后投射在待测样品上进行二维扫描;使用探测器阵列收集所述待测样品发出的荧光信号,归一化处理获得并行探测荧光信号光强;将调制图案切换为涡旋相位图,再次对所述线偏振光进行相位调制,重复上述步骤再次获得并行探测荧光信号光强;最后,将两次扫描获得的并行探测荧光信号光强相减获得并行探测差分信号光强。本发明的分辨率高、信噪比好,同时能够十分简单地由传统的共聚焦显微系统改装而成,并且操作方便,对光功率的需求低。

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