详情

原文传递基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜

专利名称：	基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜
摘要：	本发明涉及一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，生成脉冲激发光照射样品以产生超声压力波并改变等离位相传感器中去离子水膜的折射率，导致射入等离相位传感器的探测光的相位发生改变；生成偏振光并经分束镜将第一偏振光输入光声波检测组件，以消除背景噪声；第二偏振光中的一路光束作为探测光射入等离相位传感器，将探测光对应的反射光束作为干涉探测光，另一路光束经镜面反射作为干涉参考光，两束光经光纤干涉组件相干后得到相干光，相干光强度即可获取样品的超声压力波信息。本发明利用等离位相传感器的共振效应，大幅提升了声压探测灵敏度，保持了超大的探测带宽，采用光纤传输光束，具有稳定性好、小型化的特点。
专利类型：	发明专利
申请人：	深圳大学
发明人：	宋伟;董玉枢;闵长俊;袁小聪
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T13:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
申请号：	CN202010033982.X
公开号：	CN111024620A
代理机构：	深圳市精英专利事务所
代理人：	涂年影
分类号：	G01N21/21;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/21
申请人地址：	518000 广东省深圳市南山区南海大道3688号
主权项：	1.一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，包括：偏振光生成组件、分束镜、光纤干涉组件、等离位相传感器、光声波生成组件及光声波检测组件；所述偏振光生成组件用于生成偏振光并将所述偏振光输入所述分束镜；所述分束镜设置于所述偏振光生成组件与所述光纤干涉组件及所述光声波检测组件之间，所述分束镜用于对所述偏振光进行分光得到第一偏振光及第二偏振光，并将所述第一偏振光输入所述光声波检测组件、将所述第二偏振光输入所述光纤干涉组件；所述光声波生成组件用于生成脉冲激发光并照射样品以产生超声压力波；所述光纤干涉组件用于接收所述第二偏振光并按预设比例输出与所述第二偏振光对应的探测光及参考光；所述光纤干涉组件将所述探测光输入所述等离位相传感器，并将所述探测光经所述等离位相传感器反射所形成的反射光束作为干涉探测光进行接收；所述光纤干涉组件将所述参考光经平面反射所形成的反射光束作为干涉参考光进行接收；所述等离位相传感器用于接收所述探测光，并将探测光被所述等离位相传感器反射时因受到所述超声压力波的影响而引起变化的反射光束作为所述干涉探测光反向输入至所述光纤干涉组件；所述光声波检测组件用于接收所述第一偏振光、所述干涉探测光及所述干涉参考光并输出所述样品的探测信息。 2.如权利要求1所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述等离位相传感器包括镀膜棱镜及设置于所述镀膜棱镜下方的去离子水膜，所述去离子水膜的下方可用于放置样品。 3.如权利要求2所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述镀膜棱镜的底面及用于反射所述探测光的一侧面均设有反射镀层，所述去离子水膜接触所述镀膜棱镜的底面的反射镀层。 4.如权利要求3所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述反射镀层为金属镀层。 5.如权利要求2-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述镀膜棱镜为直角棱镜或梯形棱镜。 6.如权利要求1-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述偏振光生成组件包括氦氖激光发生器、偏振片及二分之一波片；所述氦氖激光发生器用于产生探测激光；所述偏振片设置于所述氦氖激光发生器与所述二分之一波片之间，所述偏振片用于对所述探测激光进行调制以得到调制探测激光；所述二分之一波片设置于所述偏振片与所述分束镜之间，所述二分之一波片用于对所述调制探测激光的P-偏振及S-偏振的分量进行调整以将调整后的所述调制探测激光作为所述偏振光。 7.如权利要求1-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述光纤干涉组件包括第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、平面反射镜及保偏光纤耦合器；所述第一聚焦透镜设置于所述保偏光纤耦合器的第一端口与所述分束镜之间，所述第一聚焦透镜用于对所述第二偏振光进行聚焦后输入所述第一端口；所述第二聚焦透镜设置于所述保偏光纤耦合器的第二端口与所述平面反射镜之间，所述第二聚焦透镜用于对所述第二端口输出的参考光进行聚焦后输出至所述平面反射镜；所述平面反射镜用于反射所述参考光并将所形成的反射光束作为干涉参考光反向输入至所述第二端口；所述保偏光纤耦合器的第三端口用于输出探测光至所述等离位相传感器，并接收所述干涉探测光；所述保偏光纤耦合器的第四端口用于输出所述干涉探测光及所述干涉参考光至所述光声波检测组件；所述保偏光纤耦合器的本体与所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口及所述第四端口之间均采用光纤连接。 8.如权利要求1-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述光声波检测组件包括第三聚焦透镜、平衡放大光电探测器及显像设备；所述第三聚焦透镜设置于所述平衡放大光电探测器的第一输入端与所述分束镜之间，所述第三聚焦透镜用于对所述第一偏振光进行聚焦后输入所述第一输入端；所述平衡放大光电探测器的第二输入端连接所述光纤干涉组件，所述第二输入端用于接收所述干涉探测光及所述干涉参考光；所述平衡放大光电探测器的输出端连接所述显像设备，以将显像信号输出至所述显像设备以显示所述样品的探测信息。 9.如权利要求1-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述光声波生成组件包括固体激光发生器、第四聚焦透镜及激发光反射装置；所述固体激光发生器用于生成脉冲激发光；所述第四聚焦透镜设置于所述固体激光发生器与所述激发光反射装置之间，所述第四聚焦透镜用于对所述脉冲激发光进行聚焦后输入所述激发光反射装置；所述激发光反射装置设置于所述第四聚焦透镜与所述样品之间，所述激发光反射装置用于反射聚焦后的所述脉冲激发光至所述样品。 10.如权利要求9所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述激发光反射装置包括分离反射镜、第一侧位反射镜及第二侧位反射镜；所述第一侧位反射镜与所述第二侧位反射镜以所述分离反射镜的垂线为轴对称设置；所述分离反射镜用于接收所述脉冲激发光并将所述脉冲激发光分别反射至所述第一侧位反射镜及所述第二侧位反射镜；所述第一侧位反射镜及所述第二侧位反射镜均将所接收到的部分脉冲激发光反射至所述样品。
所属类别：	发明专利