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申请/专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

摘要：贝塞尔双光子显微镜照明光路生物组织像差探测方法，涉及生物荧光显微成像领域，解决现有技术中进行生物组织像差探测时采用的光路系统结构复杂、系统装调难度大等问题。本发明在空间光调制器上分别施加轴棱锥相位和薄透镜相位，实现贝塞尔调制和高斯调制的光路切换，无需额外引入光路、也无需光学元件的移动切换。当空间光调制器实现贝塞尔调制时，照明光经照明物镜在样品中形成贝塞尔光束照明；当空间光调制器实现高斯调制时，照明光经照明物镜在样品中形成高斯焦点，激发的点状荧光导星可以作为像差探测的信号来源。通过引入模拟像差，利用测得的像差实施校正，校正后的荧光信号强度比校正前提高了8.7倍，实现了照明光路像差的准确探测。

主权项：1.贝塞尔双光子显微镜照明光路生物组织像差探测方法，其特征是：该方法通过在空间光调制器上分别施加轴棱锥相位和薄透镜相位，用于实现贝塞尔调制和高斯调制的光路切换；需要贝塞尔光束照明时采用贝塞尔调制，需要探测像差时采用高斯调制；实现贝塞尔调制的轴棱锥相位ΦB具有如下形式： 式中，x,y为空间光调制器的象素坐标，r0为调制参数，代表相位从0变化到2π的宽度，r0的取值决定了贝塞尔光束的宽度和长度；实现高斯调制的薄透镜相位ΦL具有如下形式： 其中k＝2πλ，s为薄透镜的焦距，λ为光束波长；所述贝塞尔双光子显微镜照明光路由沿光轴依次设置的空间光调制器SLM、透镜L和照明物镜IO组成；平行的近红外飞秒激光入射空间光调制器，所述空间光调制器通过加载的轴棱锥相位ΦB将近红外飞秒激光调制为贝塞尔光束；贝塞尔光束经透镜L后在照明物镜后瞳面处形成一个环状光束，所述环状光束经照明物镜IO后在样品中形成贝塞尔光束照明；将贝塞尔双光子显微镜照明光路切换为高斯像差探测光路，即：在贝塞尔双光子显微镜照明光路中增加二向色镜和波前探测器；将空间光调制器上的轴棱锥相位ΦB替换成薄透镜相位ΦL，所述空间光调制器等效于一个焦距为s的透镜；SLM和透镜L构成一组4F系统，使经过透镜L后的照明光以平行光入射照明物镜IO；样品中被照明物镜IO聚焦的照明光焦点激发的双光子荧光，则作为像差探测的荧光导星；所述荧光导星发出的荧光被照明物镜收集，后向传播经二向色镜DM反射进入波前探测器进行像差探测。

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