偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统

本技术属于光学显微成像装置，具体涉及一种偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统。

背景技术：

1、由于衍射现象的存在，传统光学显微镜存在极限分辨率，在非偏振光照明下其最小可分辨约300 nm的结构。为了突破光学显微镜的衍射极限，微球超分辨显微成像技术应运而生。微球显微成像技术有诸多优点，例如可实时成像，可宽场成像等，因此一直以来都被认为是最具有应用潜力的技术之一。但一般情况下微球透镜辅助显微技术多采用非偏振光照明，在非偏振光照明条件下微球辅助显微成像还存在着成像对比度较差、分辨率较低等局限性。

技术实现思路

1、解决的技术问题：针对上述技术问题，本实用新型提供一种偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，可以显著提高成像的质量，获得高质量超分辨显微图像。

2、技术方案：偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，包括光源、起偏器、半反半透镜、检偏器、管状透镜、物镜、介质微球和样品，所述起偏器设置在光源与半反半透镜之间的入射光路上，所述检偏器设置在半反半透镜与管状透镜之间的反射光路上，所述物镜和样品依次设置在入射光路与反射光路重叠的光路上，所述介质微球设置在样品靠近物镜一侧的表面上。

3、优选的，所述介质微球周围设有介质层。

4、进一步的，所述介质层为折射率介于1.0~1.6之间的透明材料组成的介质层。

5、进一步的，所述介质层为空气、水或聚二甲基硅氧烷组成的介质层。

6、优选的，所述起偏器和检偏器均为偏振片。

7、优选的，所述系统还包括后端成像装置，所述后端成像装置设置在反射光路的末端。

8、优选的，所述后端成像装置为相机。

9、有益效果：本实用新型偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，在传统反射式光学显微镜的入射光路上添加起偏器，在反射光路上添加检偏器，样品置于显微镜下方，普通照明光通过起偏器变成偏振光，偏振光照射到样品上，随后经过检偏器滤除背景杂散光，使得一部分透过一部分被遮蔽，从而增强了样品细节的对比度，进而显著提高成像的质量，获得高质量超分辨显微图像。

技术特征：

1.偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，其特征在于：包括光源（1）、起偏器（2）、半反半透镜（3）、检偏器（4）、管状透镜（5）、物镜（7）、介质微球（8）和样品（9），所述起偏器（2）设置在光源（1）与半反半透镜（3）之间的入射光路上，所述检偏器（4）设置在半反半透镜（3）与管状透镜（5）之间的反射光路上，所述物镜（7）和样品（9）依次设置在入射光路与反射光路重叠的光路上，所述介质微球（8）设置在样品（9）靠近物镜（7）一侧的表面上。

2.根据权利要求1所述的偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，其特征在于：所述介质微球（8）周围设有介质层（10）。

3.根据权利要求2所述的偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，其特征在于：所述介质层（10）为折射率介于1.0~1.6之间的透明材料组成的介质层。

4.根据权利要求2或3所述的偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，其特征在于：所述介质层（10）为空气、水或聚二甲基硅氧烷组成的介质层。

5.根据权利要求1所述的偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，其特征在于：所述起偏器（2）和检偏器（4）均为偏振片。

6.根据权利要求1所述的偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，其特征在于：还包括后端成像装置（6），所述后端成像装置（6）设置在反射光路的末端。

7.根据权利要求6所述的偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，其特征在于：所述后端成像装置（6）为相机。

技术总结
本技术公开了偏振光辅助微球透镜超分辨显微成像系统，包括光源、起偏器、半反半透镜、检偏器、管状透镜、物镜和样品，所述起偏器设置在光源与半反半透镜之间的入射光路上，所述检偏器设置在管状透镜与半反半透镜之间的反射光路上，所述物镜和样品依次设置在入射光路与反射光路重叠的光路上。本技术在传统反射式光学显微镜的入射光路上添加起偏器，在反射光路上添加检偏器，样品置于显微镜下方，普通照明光通过起偏器变成偏振光，偏振光照射到样品上，随后经过检偏器滤除背景杂散光，使得一部分透过一部分被遮蔽，从而增强了样品细节的对比度，进而显著提高成像的质量，获得高质量超分辨显微图像。

技术研发人员：叶燃,徐楚
受保护的技术使用者：南京师范大学
技术研发日：20230626
技术公布日：2024/3/4