【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学显微，具体涉及一种光谱示踪显微成像系统及主动反馈示踪方法。
技术介绍
1、对生物体系内的动态进行定量观测对于理解生命活动的内在机制具有重要意义。很多生物动态过程部分发生在毫秒、纳米时间和空间尺度，同时大多受到细胞微环境参数的影响。
2、传统的光学显微镜主要用于检测焦平面附近的生物分子的信号，不具有三维空间中跟踪这些相互作用的能力。此外，传统显微镜基于信号强度的观测方式无法实时获取到这些生物动态过程中环境因素的影响过程，对生物学家全面理解细胞功能和机制带来了挑战。
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种光谱示踪显微成像系统及主动反馈示踪方法，有效解决了现有的显微成像系统无法实现纳米毫秒级别的三维单分子跟踪的问题。
2、根据第一方面，一种实施例中提供一种光谱示踪显微成像系统，包括：
3、光源组件，用于发出激光，所述激光用于激发待追踪物发出第一发射光；
4、位于所述激光的光路上的光路调制组件，用于在xyz三个方向上对所述激光进行调制，使所述激光从物镜出射后的焦点在预设扫描空间区域内的各个扫描位置扫描；
5、成像组件，设置于所述光路调制组件出射的激光的光路上，所述成像组件包括物镜和载物台，所述载物台用于放置样品；所述光路调制组件出射的激光经过所述物镜后，其焦点在预设扫描空间区域内的各个扫描位置扫描；所述样品中的待追踪物处于所述扫描空间区域内，在受到所述激光的激发后发出第一发射光；
6、主动反馈示踪组件
7、控制及处理组件，用于根据所述激光的焦点的扫描位置与所述第一发射光的光强，实时计算所述待追踪物在所述扫描空间区域中的坐标，进而控制所述载物台移动以使所述待追踪物位于所述扫描空间区域的目标位置。
8、在一种能够实现的实施方式中，所述光路调制组件包括第一光电偏转器、第二光电偏转器以及可调谐声梯度镜；
9、所述第一光电偏转器用于在x方向上对入射的激光进行偏转，所述第二光电偏转器用于在y方向上对入射的激光进行偏转，所述可调谐声梯度镜用于调整激光在z轴方向上的焦距。
10、在一种能够实现的实施方式中，所述光源组件包括主光源光路结构以及至少一个子光源光路结构；所述激光包括第一激光和第二激光，所述第一激光和第二激光的波长不同；
11、所述主光源光路结构用于发出第一激光，所述第一激光用于激发待追踪物发出第一发射光；
12、所述子光源光路结构用于发出第二激光，所述第二激光用于激发待追踪物发出第二发射光；
13、所述主光源光路结构的光路上设置有第一准直扩束组件和第一二向色镜；
14、所述子光源光路结构的光路上设置有第二准直扩束组件；
15、所述子光源光路结构发出的第二激光通过所述第一二向色镜融入所述主光源光路结构的光路。
16、在一种能够实现的实施方式中，所述系统还包括光谱数据采集组件；
17、所述光谱数据采集组件电连接所述控制及处理组件，所述光谱数据采集组件用于采集所述第二发射光并根据所述第二发射光得到所述第二发射光的光谱信息和位置信息；根据所述第二发射光的光谱信息和位置信息实时动态监测所述待追踪物周围的环境光谱信息，并将所述环境光谱信息传递至所述控制及处理组件。
18、在一种能够实现的实施方式中，所述第一光电偏转器、第二光电偏转器以及可调谐声梯度镜在激光光路上依次设置；所述系统还包括偏振组件和第一半波片；
19、所述偏振组件设置于所述光源组件和所述光路调制组件之间的激光光路上；所述偏振组件用于调整所述激光的偏振态，以出射特定偏振态的激光；
20、所述第一半波片设置于所述第一光电偏转器和所述第二光电偏转器之间，所述第一半波片用于改变所述第一光电偏转器出射的激光的偏振态。
21、在一种能够实现的实施方式中，所述偏振组件包括格兰偏振棱镜和第二半波片；
22、所述第一二向色镜输出的所述激光依次经过所述格兰偏振棱镜和所述第二半波片后入射至所述光路调制组件。
23、在一种能够实现的实施方式中，所述第二光电偏转器以及可调谐声梯度镜之间还设置有光斑调制结构；
24、所述光斑调制结构包括第一透镜、第二透镜以及第一减光镜，所述第二光电偏转器出射的激光依次经过所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第一减光镜后进入所述可调谐声梯度镜。
25、在一种能够实现的实施方式中，所述光路调制组件和所述成像组件之间的光路上还设置有第三透镜、第四透镜以及第二二向色镜；
26、经所述可调谐声梯度镜出射的激光依次经所述第三透镜和所述第四透镜后，通过所述第二二向色镜反射或透射至所述成像组件；
27、所述第二二向色镜还用于将经所述物镜收集的第一发射光和第二发射光透射或反射至所述主动反馈示踪组件和/或所述光谱数据采集组件。
28、在一种能够实现的实施方式中，经所述物镜返回的发射光所在的光路上设置有第一分束镜，第一分束镜用于将所述发射光分为两路，一路输出给信号采集结构，另一路输出给光谱数据采集组件；所述第二二向色镜和所述第一分束镜之间的光路上还设置有第三滤光片，所述第三滤光片用于透过所述发射光而阻挡激光和环境光。
29、在一种能够实现的实施方式中，经所述物镜返回的发射光所在的光路上设置有第一分束镜，所述发射光包括第一发射光和第二发射光；所述第一分束镜用于将所述发射光分为两路，一路输出给信号采集结构，另一路输出给光谱数据采集组件；所述第一分束镜和所述信号采集结构之间的光路上依次设置有第一滤光片和第五透镜，所述第一滤光片用于透过第一发射光而阻挡第二发射光、激光、环境光。
30、在一种能够实现的实施方式中，所述光谱数据采集组件包括第二滤光片、第二分束镜、色散棱镜、三角反射镜、第一反射镜、第二反射镜以及电子倍增ccd相机；
31、所述发射光经所述第一分束镜透射或反射后分为一路输出给信号采集结构，所述发射光经所述第一分束镜反射或透射后分为另一路输出给光谱数据采集组件；所述第二分束镜设置于经所述第一分束镜反射或透射后的这一路光路上，所述第二滤光片设置于所述第一分束镜和所述第二分束镜之间的光路上，所述第二滤光片用于透过第二发射光而阻挡第一发射光、激光、环境光；所述第二滤光片透过的第二发射光被所述第二分束镜分为两路，一路第二发射光被所述第二分束镜透射或反射至所述色散棱镜，另一路第二发射光被所述第二分束镜反射或透射至所述第二反射镜；
32、所述色散棱镜出射的第二发射光经所述第一反射镜反射后入射至所述三角反射镜；
33、所述第二反射镜用于将另一路第二发射光反射至所述三角反射镜；
34、所述三角反射镜用于将所述第一反射镜反射的第二发射光和所述第二反射镜反射的第二发射光传递至所述电子倍增ccd相机；由所述电子倍增ccd相机采集所述第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光谱示踪显微成像系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述光路调制组件包括第一光电偏转器、第二光电偏转器以及可调谐声梯度镜；
3.如权利要求2所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述光源组件包括主光源光路结构以及至少一个子光源光路结构；所述激光包括第一激光和第二激光，所述第一激光和第二激光的波长不同；
4.如权利要求3所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述系统还包括光谱数据采集组件；
5.如权利要求3所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述第一光电偏转器、第二光电偏转器以及可调谐声梯度镜在激光光路上依次设置；所述系统还包括偏振组件和第一半波片；
6.如权利要求5所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述偏振组件包括格兰偏振棱镜和第二半波片；
7.如权利要求2所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述第二光电偏转器以及可调谐声梯度镜之间还设置有光斑调制结构；
8.如权利要求4所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述光路调制组件
9.如权利要求8所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，经所述物镜返回的发射光所在的光路上设置有第一分束镜，第一分束镜用于将所述发射光分为两路，一路输出给信号采集结构，另一路输出给光谱数据采集组件；所述第二二向色镜和所述第一分束镜之间的光路上还设置有第三滤光片，所述第三滤光片用于透过所述发射光而阻挡激光和环境光。
10.如权利要求4所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，经所述物镜返回的发射光所在的光路上设置有第一分束镜，所述发射光包括第一发射光和第二发射光；所述第一分束镜用于将所述发射光分为两路，一路输出给信号采集结构，另一路输出给光谱数据采集组件；所述第一分束镜和所述信号采集结构之间的光路上依次设置有第一滤光片和第五透镜，所述第一滤光片用于透过第一发射光而阻挡第二发射光、激光、环境光。
11.如权利要求10所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述光谱数据采集组件包括第二滤光片、第二分束镜、色散棱镜、三角反射镜、第一反射镜、第二反射镜以及电子倍增CCD相机；
12.如权利要求11所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述光谱数据采集组件还包括第六透镜和第七透镜；
13.一种主动反馈示踪方法，其特征在于，采用如权利要求1-12中任一项所述的光谱示踪显微成像系统，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光谱示踪显微成像系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述光路调制组件包括第一光电偏转器、第二光电偏转器以及可调谐声梯度镜；
3.如权利要求2所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述光源组件包括主光源光路结构以及至少一个子光源光路结构；所述激光包括第一激光和第二激光，所述第一激光和第二激光的波长不同；
4.如权利要求3所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述系统还包括光谱数据采集组件；
5.如权利要求3所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述第一光电偏转器、第二光电偏转器以及可调谐声梯度镜在激光光路上依次设置；所述系统还包括偏振组件和第一半波片；
6.如权利要求5所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述偏振组件包括格兰偏振棱镜和第二半波片；
7.如权利要求2所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述第二光电偏转器以及可调谐声梯度镜之间还设置有光斑调制结构；
8.如权利要求4所述的光谱示踪显微成像系统，其特征在于，所述光路调制组件和所述成像组件之间的光路上还设置有第三透镜、第四透镜以及第二二向色镜；
9.如权利要求8所述的光谱示踪显微...
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