[发明专利]一种实现远场超分辨成像的方法和装置

摘要

本发明提供了一种实现远场超分辨成像的方法和装置。该方法首先将激发光和STED光同时耦合进入单模光纤以实现合束效果，然后将经过合束的激发光和STED光依次通过起偏器和双波长波片，调制成偏振方向相互垂直的线偏振光，再采用液晶偏振转换器，将激发光和STED光分别转换为径向偏振光和角向偏振光。实现该方法的装置包括：激发光源、STED光源、准直透镜、起偏器、双波长波片、液晶偏振转换器、二向色镜、高数值孔径物镜、三维纳米位移台、聚焦透镜以及光强探测器。本发明通过单模光纤的耦合作用以及高数值孔径下径向偏振光和角向偏振光不同的聚焦特性，使得聚焦于样品表面的圆形激发光斑和环状STED光斑自动重合，从而有效降低STED超分辨成像的实现难度。

主权项

一种实现远场超分辨成像的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将激发光和STED光同时耦合进入单模光纤，在光纤出射端形成双波长光束出射；(2)采用消色差透镜使单模光纤出射的双波长光束同时准直；(3)将准直光束依次通过起偏器和双波长波片，其中双波长波片对激发光为全波片，对STED光为半波片，通过调节双波长波片使其光轴与起偏器透光方向夹角为45°，可以得到偏振方向互相垂直的激发光束和STED光束；(4)将所述偏振方向互相垂直的激发光束和STED光束通过液晶偏振转换器，调节偏振转换器得到径向偏振的激发光束和角向偏振的STED光束；(5)将所述径向偏振的激发光束和角向偏振的STED光束通过高数值孔径物镜聚焦，在样品表面分别聚焦为圆形光斑和环形光斑；(6)调节STED光束光强，使STED光对激发光斑面积的压缩效果达到最佳状态，控制三维纳米位移台移动，采用光强探测器采集每一扫描点位的光强信息，通过后期数据处理，获得超分辨力的成像结果。