一种光束切换装置及切换方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光电技术领域，具体涉及一种光束切换装置及切换方法。
【背景技术】
[0002]双光子荧光显微成像技术利用近红外的飞秒激光作为光源，可以对较厚的生物组织进行生物显微成像，具有成像深度大、光损伤小、空间分辨率和对比度高等特点，同时再配合另一波长激光的光刺激实验，可以用于研究活细胞中蛋白质的运动特性和分子动态。
[0003]然而，现有的荧光显微镜中的光束切换装置结构复杂，且切换效率低。故一种结构简单，操作便捷，切换效率高的光束切换装置及切换方法亟待提出。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提出一种光束切换装置及切换方法，利用DMD微镜器来实现光束的切换，其结构简单、成本低且切换效率高。
[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案如下:
[0006]—种光束切换装置，包括内部设有空腔的盒体以及设置于空腔内的光电器件，光电器件包括:第一激光器，用于发射第一激光光束；第二激光器，用于发射第二激光光束；DMD微镜器，用于对第一激光光束和第二激光光束实现反射和折射;第一偏振分光棱镜，设置于DMD微镜器的一侧，用于对第一激光光束和/或第二激光光束实现折射和透射;第二偏振分光棱镜，设置于第一偏振分光棱镜的一侧，且第一偏振分光棱镜设置于DMD微镜器与第二偏振分光棱镜之间，第二偏振分光棱镜用于对第一激光光束和/或第二激光光束实现折射和透射;第一半波片，设置于第一偏振分光棱镜与DMD微镜器之间，用于调整第一激光光束的偏振角度;第二半波片，设置于第一偏振分光棱镜与第二偏振分光棱镜之间，用于调整第二激光光束的偏振角度。
[0007]本发明一种光束切换装置结构简单其利用DMD微镜器来实现第一激光光束与第二激光光束的切换，切换效率高。
[0008]在上述技术方案的基础上，还可做如下改进:
[0009]作为优选的方案，光束切换装置还包括:第三半波片，第三半波片设置于第一激光器与第一偏振分光棱镜之间，用于调整第一激光器发出的第一激光光束的偏振角度，使得经过第三半波片的第一激光光束能被全部被第一偏振分光棱镜折射。
[0010]采用上述优选的方案，保证经过第三半波片的第一激光光束能被全部被第一偏振分光棱镜折射。
[0011]作为优选的方案，光束切换装置还包括:第四半波片，第四半波片设置于第二激光器与第二偏振分光棱镜之间，用于调整第二激光器发出的第二激光光束的偏振角度，使得经过第四半波片的第二激光光束能被全部被第二偏振分光棱镜折射。
[0012]采用上述优选的方案，保证经过第四半波片的第二激光光束能被全部被第二偏振分光棱镜折射
[0013]作为优选的方案，光束切换装置还包括二向色镜，二向色镜用于将经过DMD微镜器反射和折射的第一激光光束与经过DMD微镜器反射和折射的第二激光光束进行合束耦合。
[0014]采用上述优选的方案，结构简单，第一激光光束与第二激光光束的合束耦合效果好。
[0015]作为优选的方案，盒体内设有遮光片，遮光片将空腔分为切换腔和耦合腔，在遮光片上设有第一穿射孔和第二穿射孔，第一穿射孔用于第一激光光束从切换腔射至耦合腔，第二穿射孔用于第二激光光束从切换腔射至耦合腔。
[0016]采用上述优选的方案，遮光片可以有效将在切换腔内，切换过程中产生的杂散光进行隔离，防止其进入耦合腔，保证耦合腔内的光束
[0017]作为优选的方案，第一激光器、第二激光器、DMD微镜器、第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第一半波片、第二半波片、第三半波片以及第四半波片设置于切换腔内。
[0018]采用上述优选的方案，切换腔用于实现光束的切换。
[0019]作为优选的方案，二向色镜设置于耦合腔内。
[0020]采用上述优选的方案，耦合腔用于实现光束的耦合和射出。
[0021]—种光束切换方法，利用光束切换装置进行光束切换，包括以下步骤:
[0022]S1第一激光器发射第一激光光束，第二激光器发射第一激光光束；
[0023]S2第一激光光束和第二激光光束分别经过第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜进行折射；
[0024]S3经过第一偏振分光棱镜折射后的第一激光光束经过第一半波片射至DMD微镜器的反射部；
[0025]S4判断DMD微镜器的反射部是否为反射状态，
[0026]若为反射状态，则对第一激光光束进行原路反射后，进入S5，
[0027]若不为反射状态，则不对第一激光光束进行反射；
[0028]S5经过DMD微镜器反射的第一激光光束通过第一半波片进行偏振角度调整，使得该第一激光光束依次从第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜透射，通过第一穿射孔进入耦合腔；
[0029]S6经过第二偏振分光棱镜折射后的第二激光光束经过第二半波片进行偏振角度调整，使得该第二激光光束从第二偏振分光棱镜透射，射至DMD微镜器的折射部；
[0030]S7判断DMD微镜器的折射部是否为折射状态，
[0031]若为折射状态，则对第二激光光束进行折射，使该第二激光光束通过第二穿射孔进入耦合腔，
[0032]若不为折射状态，则不对第二激光光束进行折射。
[0033]本发明一种光束切换方法切换效果好，切换效率高。
[0034]作为优选的方案，步骤S1还包括以下具体步骤:
[0035]S1.1第一激光器发射第一激光光束，第一激光光束经过第三半波片进行偏振角度调整；
[0036]S1.2第二激光器发射第二激光光束，第二激光光束经过第四半波片进行偏振角度调整。
[0037]采用上述优选的方案，保证经过第三半波片的第一激光光束能被全部被第一偏振分光棱镜折射，保证经过第四半波片的第二激光光束能被全部被第二偏振分光棱镜折射。
[0038]作为优选的方案，光束切换方法还包括:
[0039]S8进入耦合腔内的第一激光光束和/或第二激光光束通过二向色镜后进入光纤。
[0040]采用上述优选的方案，保证光束可以有效耦合或射出。
【附图说明】
[0041]图1为本发明实施例提供的一种光束切换装置的结构示意图。
[0042]其中:1第一激光器、2第二激光器、3 DMD微镜器、31反射部、32折射部、4第一偏振分光棱镜、5第二偏振分光棱镜、6第一半波片、7第二半波片、8第三半波片、9第四半波片、10二向色镜、11遮光片、12切换腔、13耦合腔、14第一穿射孔、15第二穿射孔、16反射镜、17耦合物镜。
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
[0044]为了达到本发明的目的，一种光束切换装置及切换方法的其中一些实施例中，
[0045]如图1所示，一种光束切换装置，包括内部设有空腔的盒体1以及设置于空腔内的光电器件，光电器件包括:
[0046]第一激光器1，用于发射第一激光光束；
[0047]第二激光器2，用于发射第二激光光束；
[0048]DMD微镜器3，用于对第一激光光束和第二激光光束实现反射和折射；
[0049]第一偏振分光棱镜4，设置于DMD微镜器3的一侧，用于对第一激光光束和/或第二激光光束实现折射和透射；
[0050]第二偏振分光棱镜5，设置于第一偏振分光棱镜4的一侧，且第一偏振分光棱镜4设置于DMD微镜器3与第二偏振分光棱镜5之间，第二偏振分光棱镜5用于对第一激光光束和/或第二激光光束实现折射和透射；
[0051]第一半波片6，设置于第一偏振分光棱镜5与DMD微镜器3之间，用于调整第一激光光束的偏振角度；
[0052]第二半波片7，设置于第一偏振分光棱镜4与第二偏振分光棱镜5之间，用于调整第二激光光束的偏振角度。
[0053]第三半波片8，第三半波片8设置于第一激光器1与第一偏振分光棱镜4之间，用于调整第一激光器1发出的第一激光光束的偏振角度，使得经过第三半波片8的第一激光光束能被全部被第一偏振分光棱镜4折射；
[0054]第四半波片9，第四半波片9设置于第二激光器2与第二偏振分光棱镜5之间，用于调整第二激光器2发出的第二激光光束的偏振角度，使得经过第四半波片9的第二激光光束能被全部被第二偏振分光棱镜5折射；
[0055]二向色镜10，二向色镜10用于将经过DMD微镜器3反射的第一激光光