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专利名称：一种二维超分辨显微方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学显微领域，尤其涉及一种二维超分辨显微方法和装置。
背景技术：
由阿贝衍射极限理论可知，常规远场光学显微镜的极限分辨率可表示为
权利要求
1.一种二维超分辨显微方法，其特征在于，包括以下步骤 1)开启第一光源，并关闭第二光源、第三光源和第四光源，所述第一光源发出的工作光束转换为线偏振光后对待测样品进行扫描，收集扫描点发出的信号光并得到第一信号光强I1U, y)，其中X，y为扫描点的二维坐标； 2)开启第二光源，并关闭第一光源、第三光源和第四光源，所述第二光源发出的工作光束转换为线偏振光后对待测样品进行扫描，收集扫描点发出的信号光并得到第二信号光强I2(X，y)，其中X，y为扫描点的二维坐标； 3)开启第三光源，并关闭第一光源、第二光源和第四光源，所述第三光源发出的工作光束转换为线偏振光后进行相位调制，并对待测样品进行扫描，收集扫描点发出的信号光并得到第三信号光强I3U，y)，其中X，y为扫描点的二维坐标； 4)开启第四光源，并关闭第一光源、第二光源和第三光源，所述第四光源发出的工作光束转换为线偏振光后进行相位调制，并对待测样品进行扫描，收集扫描点发出的信号光并得到第四信号光强I4 (X，y)，其中X，y为扫描点的二维坐标； 5)根据公式Iel(X, y) = I1 (x, y)- Y I3 (x, y)计算得到第一差分光强,根据公式Ie2 (x,y) = I2(x y)~ Y I4(x y)计算得到第二差分光强，最终利用 I(x，y) = min{Iel (x,y), Ie2 (x,y)}计算有效信号光强I(x，y)，并利用I(x，y)得到超分辨图像，其中、为差分系数。
2.如权利要求I所述的二维超分辨显微方法，其特征在于，所述步骤3)中的相位调制函数为；
3.如权利要求I所述的二维超分辨显微方法，其特征在于，所述步骤4)中的相位调制函数为
4.如权利要求3所述的二维超分辨显微方法，其特征在于，所述第一光源、第二光源、第三光源以及第四光源之间的切换频率为对所述样品进行点扫描频率的四倍。
5.如权利要求4所述的二维超分辨显微方法，其特征在于，所述第一光源、第二光源、第三光源以及第四光源之间的切换频率与对所述样品进行帧扫描频率相等。
6.如权利要求I所述的二维超分辨显微方法，其特征在于，当有效信号光强值IU，y)为负时，设置I (X，y) = O,其中X, y为扫描点的二维坐标。
7.—种二维超分辨显微装置，包括用于发出工作光束的光源、承载待测样品的样品台，其特征在于，所述光源分为第一光源、第二光源、第三光源和第四光源； 所述第一光源的光路上设有第一起偏器；所述第二光源的光路上设有第二起偏器； 所述第三光源的光路上依次设有第三起偏器和第一位相调制器； 所述第三光路的光路上依次设有第四起偏器和第二位相调制器； 设有用于将所述第一光源、第二光源、第三光源和第四光源发出的工作光束投射到待测样品上的投射扫描系统； 并设有控制所述第一光源、第二光源、第三光源、第四光源和投射扫描系统的控制器以及探测所述待测样品发出的信号光光强的探测系统。
8.如权利要求7所述的二维超分辨显微装置，其特征在于，所述第一位相调制器的调制函数为
9.如权利要求7所述的二维超分辨显微装置，其特征在于，所述第二位相调制器的调制函数为
10.如权利要求7所述的二维超分辨显微装置，其特征在于，所述投射扫描系统包括 用于将所述第一光源、第二光源、第三光源和第四光源光路上的光线进行偏转的扫描振镜系统； 依次布置的分别用于对所述扫描振镜系统出射的光线进行聚焦和准直的扫描透镜和场镜； 用于将准直后的光束投射到待测样品上的显微物镜，待测样品发出的信号光被所述显微物镜收集。
全文摘要
本发明公开了一种二维超分辨显微方法，包括以下步骤1)开启第一共焦成像模式，收集待测样品发出的信号光得到I1(x，y)；2)开启第二共焦成像模式，收集待测样品发出的信号光得到I2(x，y)；3)开启第一负共焦成像模式，收集待测样品发出的信号光得到I3(x，y)；4)开启第二负共焦成像模式，收集待测样品发出的信号光得到I4(x，y)；5)根据公式计算得到有效信号光强I(x，y)，并利用I(x，y)得到超分辨图像。本发明还公开了一种二维超分辨显微装置。本发明具有成像速度快、装置简单和信噪比好的优点。
文档编号G01N21/64GK102866137SQ20121033150
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者匡翠方, 李帅, 郝翔, 顾兆泰, 刘旭 申请人:浙江大学