一種光束切換裝置及切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光束切換裝置及切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙光子熒光顯微成像技術(shù)利用近紅外的飛秒激光作為光源，可以對(duì)較厚的生物組織進(jìn)行生物顯微成像，具有成像深度大、光損傷小、空間分辨率和對(duì)比度高等特點(diǎn)，同時(shí)再配合另一波長激光的光刺激實(shí)驗(yàn)，可以用于研究活細(xì)胞中蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)特性和分子動(dòng)態(tài)。
[0003]然而，現(xiàn)有的熒光顯微鏡中的光束切換裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且切換效率低。故一種結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，切換效率高的光束切換裝置及切換方法亟待提出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種光束切換裝置及切換方法，利用DMD微鏡器來實(shí)現(xiàn)光束的切換，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低且切換效率高。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種光束切換裝置，包括內(nèi)部設(shè)有空腔的盒體以及設(shè)置于空腔內(nèi)的光電器件，光電器件包括:第一激光器，用于發(fā)射第一激光光束；第二激光器，用于發(fā)射第二激光光束；DMD微鏡器，用于對(duì)第一激光光束和第二激光光束實(shí)現(xiàn)反射和折射;第一偏振分光棱鏡，設(shè)置于DMD微鏡器的一側(cè)，用于對(duì)第一激光光束和/或第二激光光束實(shí)現(xiàn)折射和透射;第二偏振分光棱鏡，設(shè)置于第一偏振分光棱鏡的一側(cè)，且第一偏振分光棱鏡設(shè)置于DMD微鏡器與第二偏振分光棱鏡之間，第二偏振分光棱鏡用于對(duì)第一激光光束和/或第二激光光束實(shí)現(xiàn)折射和透射;第一半波片，設(shè)置于第一偏振分光棱鏡與DMD微鏡器之間，用于調(diào)整第一激光光束的偏振角度;第二半波片，設(shè)置于第一偏振分光棱鏡與第二偏振分光棱鏡之間，用于調(diào)整第二激光光束的偏振角度。
[0007]本發(fā)明一種光束切換裝置結(jié)構(gòu)簡單其利用DMD微鏡器來實(shí)現(xiàn)第一激光光束與第二激光光束的切換，切換效率高。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進(jìn):
[0009]作為優(yōu)選的方案，光束切換裝置還包括:第三半波片，第三半波片設(shè)置于第一激光器與第一偏振分光棱鏡之間，用于調(diào)整第一激光器發(fā)出的第一激光光束的偏振角度，使得經(jīng)過第三半波片的第一激光光束能被全部被第一偏振分光棱鏡折射。
[0010]采用上述優(yōu)選的方案，保證經(jīng)過第三半波片的第一激光光束能被全部被第一偏振分光棱鏡折射。
[0011]作為優(yōu)選的方案，光束切換裝置還包括:第四半波片，第四半波片設(shè)置于第二激光器與第二偏振分光棱鏡之間，用于調(diào)整第二激光器發(fā)出的第二激光光束的偏振角度，使得經(jīng)過第四半波片的第二激光光束能被全部被第二偏振分光棱鏡折射。
[0012]采用上述優(yōu)選的方案，保證經(jīng)過第四半波片的第二激光光束能被全部被第二偏振分光棱鏡折射
[0013]作為優(yōu)選的方案，光束切換裝置還包括二向色鏡，二向色鏡用于將經(jīng)過DMD微鏡器反射和折射的第一激光光束與經(jīng)過DMD微鏡器反射和折射的第二激光光束進(jìn)行合束耦合。
[0014]采用上述優(yōu)選的方案，結(jié)構(gòu)簡單，第一激光光束與第二激光光束的合束耦合效果好。
[0015]作為優(yōu)選的方案，盒體內(nèi)設(shè)有遮光片，遮光片將空腔分為切換腔和耦合腔，在遮光片上設(shè)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從切換腔射至耦合腔，第二穿射孔用于第二激光光束從切換腔射至耦合腔。
[0016]采用上述優(yōu)選的方案，遮光片可以有效將在切換腔內(nèi)，切換過程中產(chǎn)生的雜散光進(jìn)行隔離，防止其進(jìn)入耦合腔，保證耦合腔內(nèi)的光束
[0017]作為優(yōu)選的方案，第一激光器、第二激光器、DMD微鏡器、第一偏振分光棱鏡、第二偏振分光棱鏡、第一半波片、第二半波片、第三半波片以及第四半波片設(shè)置于切換腔內(nèi)。
[0018]采用上述優(yōu)選的方案，切換腔用于實(shí)現(xiàn)光束的切換。
[0019]作為優(yōu)選的方案，二向色鏡設(shè)置于耦合腔內(nèi)。
[0020]采用上述優(yōu)選的方案，耦合腔用于實(shí)現(xiàn)光束的耦合和射出。
[0021]—種光束切換方法，利用光束切換裝置進(jìn)行光束切換，包括以下步驟:
[0022]S1第一激光器發(fā)射第一激光光束，第二激光器發(fā)射第一激光光束；
[0023]S2第一激光光束和第二激光光束分別經(jīng)過第一偏振分光棱鏡和第二偏振分光棱鏡進(jìn)行折射；
[0024]S3經(jīng)過第一偏振分光棱鏡折射后的第一激光光束經(jīng)過第一半波片射至DMD微鏡器的反射部；
[0025]S4判斷DMD微鏡器的反射部是否為反射狀態(tài)，
[0026]若為反射狀態(tài)，則對(duì)第一激光光束進(jìn)行原路反射后，進(jìn)入S5，
[0027]若不為反射狀態(tài)，則不對(duì)第一激光光束進(jìn)行反射；
[0028]S5經(jīng)過DMD微鏡器反射的第一激光光束通過第一半波片進(jìn)行偏振角度調(diào)整，使得該第一激光光束依次從第一偏振分光棱鏡和第二偏振分光棱鏡透射，通過第一穿射孔進(jìn)入耦合腔；
[0029]S6經(jīng)過第二偏振分光棱鏡折射后的第二激光光束經(jīng)過第二半波片進(jìn)行偏振角度調(diào)整，使得該第二激光光束從第二偏振分光棱鏡透射，射至DMD微鏡器的折射部；
[0030]S7判斷DMD微鏡器的折射部是否為折射狀態(tài)，
[0031]若為折射狀態(tài)，則對(duì)第二激光光束進(jìn)行折射，使該第二激光光束通過第二穿射孔進(jìn)入耦合腔，
[0032]若不為折射狀態(tài)，則不對(duì)第二激光光束進(jìn)行折射。
[0033]本發(fā)明一種光束切換方法切換效果好，切換效率高。
[0034]作為優(yōu)選的方案，步驟S1還包括以下具體步驟:
[0035]S1.1第一激光器發(fā)射第一激光光束，第一激光光束經(jīng)過第三半波片進(jìn)行偏振角度調(diào)整；
[0036]S1.2第二激光器發(fā)射第二激光光束，第二激光光束經(jīng)過第四半波片進(jìn)行偏振角度調(diào)整。
[0037]采用上述優(yōu)選的方案，保證經(jīng)過第三半波片的第一激光光束能被全部被第一偏振分光棱鏡折射，保證經(jīng)過第四半波片的第二激光光束能被全部被第二偏振分光棱鏡折射。
[0038]作為優(yōu)選的方案，光束切換方法還包括:
[0039]S8進(jìn)入耦合腔內(nèi)的第一激光光束和/或第二激光光束通過二向色鏡后進(jìn)入光纖。
[0040]采用上述優(yōu)選的方案，保證光束可以有效耦合或射出。
【附圖說明】
[0041]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光束切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]其中:1第一激光器、2第二激光器、3 DMD微鏡器、31反射部、32折射部、4第一偏振分光棱鏡、5第二偏振分光棱鏡、6第一半波片、7第二半波片、8第三半波片、9第四半波片、10二向色鏡、11遮光片、12切換腔、13耦合腔、14第一穿射孔、15第二穿射孔、16反射鏡、17耦合物鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0044]為了達(dá)到本發(fā)明的目的，一種光束切換裝置及切換方法的其中一些實(shí)施例中，
[0045]如圖1所示，一種光束切換裝置，包括內(nèi)部設(shè)有空腔的盒體1以及設(shè)置于空腔內(nèi)的光電器件，光電器件包括:
[0046]第一激光器1，用于發(fā)射第一激光光束；
[0047]第二激光器2，用于發(fā)射第二激光光束；
[0048]DMD微鏡器3，用于對(duì)第一激光光束和第二激光光束實(shí)現(xiàn)反射和折射；
[0049]第一偏振分光棱鏡4，設(shè)置于DMD微鏡器3的一側(cè)，用于對(duì)第一激光光束和/或第二激光光束實(shí)現(xiàn)折射和透射；
[0050]第二偏振分光棱鏡5，設(shè)置于第一偏振分光棱鏡4的一側(cè)，且第一偏振分光棱鏡4設(shè)置于DMD微鏡器3與第二偏振分光棱鏡5之間，第二偏振分光棱鏡5用于對(duì)第一激光光束和/或第二激光光束實(shí)現(xiàn)折射和透射；
[0051]第一半波片6，設(shè)置于第一偏振分光棱鏡5與DMD微鏡器3之間，用于調(diào)整第一激光光束的偏振角度；
[0052]第二半波片7，設(shè)置于第一偏振分光棱鏡4與第二偏振分光棱鏡5之間，用于調(diào)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設(shè)置于第一激光器1與第一偏振分光棱鏡4之間，用于調(diào)整第一激光器1發(fā)出的第一激光光束的偏振角度，使得經(jīng)過第三半波片8的第一激光光束能被全部被第一偏振分光棱鏡4折射；
[0054]第四半波片9，第四半波片9設(shè)置于第二激光器2與第二偏振分光棱鏡5之間，用于調(diào)整第二激光器2發(fā)出的第二激光光束的偏振角度，使得經(jīng)過第四半波片9的第二激光光束能被全部被第二偏振分光棱鏡5折射；
[0055]二向色鏡10，二向色鏡10用于將經(jīng)過DMD微鏡器3反射的第一激光光