【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于显微光学检测，尤其涉及一种多模态显微光学检测系统。
技术介绍
1、共聚焦显微镜是一种高分辨、高灵敏度显微镜，通过使用共焦点成像原理，可以获得样品的清晰三维结构信息。共聚焦显微镜通常结合其他检测方法以获得多维的样品信息，常结合的检测方法有：拉曼光谱检测、荧光光谱检测、偏振成像和高光谱成像。拉曼光谱检测可以提供关于样品的化学成分、分子结构、晶体结构、溶剂效应、应力应变等多方面的信息；荧光光谱检测可以提供关于样品的分子结构、溶剂环境和化学性质等信息；偏振成像通过分析光的偏振状态，可以提供关于样品的结构、取向和应力分布等信息；高光谱成像能够提供丰富的光谱信息和空间分布信息。
2、在对被测样品检测信息需求比较多的情况下，共聚焦显微镜需要结合多个检测方法，以满足检测的需求。然而由于共聚焦显微镜通常配有高数值孔径的物镜，物镜将激光光束聚焦到非常小的区域内。在更换不同的检测系统过程中，由于需要移动被测样品，不同检测系统很难实现对被测样品同一位置的检测，进而导致整体检测过程很难实现对被测样品同一位置的多维检测。同时，移动反射镜会存在焦距等光学参量的变化。为了应对这一问题，通常都配备有自动或手动的焦距调节机制，通过实时监测并调整焦距，可以确保激光光束始终精准地聚焦在样品表面上，获得高质量的光谱数据。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术创造旨在提供一种多模态显微光学检测系统，以多个检测模块检测被测样品同一位置，可实现对被测样品的多维检测。而多维检测可提高检测的准确性和可靠性
2、为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
3、一种多模态显微光学检测系统，包括显微系统、拉曼模块、荧光模块、偏振模块和高光谱模块；其中，
4、样品放置在显微系统中，显微系统向样品发射照明光；
5、拉曼模块包括拉曼光谱仪和拉曼成像结构，拉曼光谱仪通过拉曼成像结构向样品发射拉曼光激发激光，样品经拉曼光激发激光的激发后产生拉曼光，拉曼光经拉曼成像结构进入拉曼光谱仪中；
6、荧光模块包括荧光光谱仪和荧光成像结构，荧光光谱仪通过荧光成像结构向样品发射荧光激发激光，样品经荧光激发激光的激发后产生荧光，荧光经荧光成像结构进入荧光光谱仪中；
7、偏振模块包括偏振成像结构和偏振成像仪，高光谱成像模块包括高光谱成像结构和高光谱成像仪；照明光被样品反射后分别经过偏振成像结构和高光谱成像结构对应进入偏振成像仪和高光谱成像仪中；
8、拉曼成像结构、荧光成像结构、偏振成像结构和高光谱成像结构同光轴设置在显微系统上，使拉曼光、荧光和样品反射的照明光来自于样品的同一位置，从而得到样品的同一位置在不同光下的表征。
9、进一步的，拉曼成像结构包括白光光路、激光光路、拉曼成像光路以及相机光路；
10、白光光路与拉曼光谱仪的白光光源连接，白光光源通过白光光路和拉曼成像光路向样品照射白光；
11、激光光路与拉曼光谱仪的激光器连接，激光器通过激光光路和拉曼成像光路向样品照射拉曼光激发激光；
12、拉曼成像光路与拉曼光谱仪连接，拉曼成像光路接收拉曼光和样品反射回的白光，并将拉曼光输入拉曼光谱仪中；相机光路接收样品反射回的光束，完成对样品的拍摄。
13、进一步的，拉曼成像光路包括移动反射装置、第一分束片和第一拉曼滤光片；其中，拉曼光和样品反射回的白光经过移动反射装置照射在第一分束片上；第一分束片将拉曼光分成第一拉曼光和第二拉曼光；第一拉曼光经过第一拉曼滤光片后进入拉曼光谱仪中；第二拉曼光和样品反射回的白光经过白光光路进入相机光路中。
14、进一步的，激光光路包括激光滤波片和第二拉曼滤波片；其中：激光器发出拉曼光激发激光；拉曼光激发激光经过激光滤波片后照射在第二拉曼滤波片上；拉曼光激发激光被第二拉曼滤波片反射到第一分束片上；拉曼光激发激光透过第一分束片后被移动反射装置反射到样品上。
15、进一步的，白光光路包括第二分束片；其中，白光光源发出的白光经过第二分束片后照射到第一分束片上；白光依次经过第一分束片和移动反射装置后照射到样品上。
16、进一步的，相机光路包括相机；其中，移动反射装置将第二拉曼光和样品反射回的白光照射到第二分束片上；被第二分束片反射的第二拉曼光和白光进入相机中。
17、进一步的，荧光模块包括荧光光谱仪和荧光成像结构；其中，荧光成像结构包括移动反射装置和二向色镜；其中，荧光光谱仪中的激光器发出荧光激发激光；荧光激发激光被二向色镜反射到移动反射装置上；移动反射装置将荧光激发激光反射到样品上；荧光被移动反射装置反射到二向色镜上；荧光透过二向色镜进入荧光光谱仪中。
18、进一步的，偏振成像结构包括移动反射装置，样品将照明光反射到移动反射装置上；移动反射装置将照明光反射到偏振成像仪中。
19、进一步的，高光谱成像结构包括移动反射装置，样品将照明光反射到移动反射装置上；移动反射装置将照明光反射进高光谱成像仪中。
20、进一步的，移动反射装置包括电动位移台，以及设置在电动位移台上的平面反射镜。与现有技术相比，本专利技术创造能够取得如下有益效果：
21、（1）本专利技术创造所述的多模态显微光学检测系统中，将多个检测模块集成到一个显微检测系统上，可得到被测样品同一位置处的多种检测结果，可实现对被测样品的多维检测，进而具有高分辨率、高灵敏度、高效率、信息丰富和使用范围广等优点，以此提高检测的准确性和可靠性，会对样品了解更全面；
22、（2）本专利技术创造所述的多模态显微光学检测系统中，通过设置移动反射装置实现不同检测仪器对被测样品的检测，有效避免在更换不同检测仪器过程中需要移动被测样品导致检测效率低下的问题，同时可以解决由于光束聚焦到非常小的区域内而导致无法对同一位置检测、检测效率低等问题，这有效提高了检测效率和检测精度，可实现对被测样品同一位置多维分析，以实现全面的分析；
23、（3）本专利技术创造所述的多模态显微光学检测系统中，各个模块在检测过程中互不影响，可以根据具体的检测需求和预算灵活选择购买一个或多个模块，用户可以根据实际需求和可用预算随时增加所需的模块，以实现更全面的检测功能的同时降低成本。
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1.一种多模态显微光学检测系统，其特征在于：包括显微系统、拉曼模块、荧光模块、偏振模块和高光谱模块；其中，样品放置在所述显微系统中，所述显微系统向所述样品发射照明光；
2.根据权利要求1所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述拉曼成像结构包括白光光路、激光光路、拉曼成像光路以及相机光路；
3.根据权利要求2所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述拉曼成像光路包括移动反射装置、第一分束片和第一拉曼滤光片；其中，所述拉曼光和所述样品反射回的白光经过所述移动反射装置照射在所述第一分束片上；所述第一分束片将所述拉曼光分成第一拉曼光和第二拉曼光；所述第一拉曼光经过所述第一拉曼滤光片后进入所述拉曼光谱仪中；所述第二拉曼光和所述样品反射回的白光经过所述白光光路进入所述相机光路中。
4.根据权利要求3所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述激光光路包括激光滤波片和第二拉曼滤波片；其中：所述激光器发出所述拉曼光激发激光；所述拉曼光激发激光经过所述激光滤波片后照射在所述第二拉曼滤波片上；所述拉曼光激发激光被所述第二拉曼滤波片反射到所述第一分束片上
5.根据权利要求3所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述白光光路包括第二分束片；其中，所述白光光源发出的白光经过所述第二分束片后照射到所述第一分束片上；所述白光依次经过所述第一分束片和所述移动反射装置后照射到所述样品上。
6.根据权利要求5所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述相机光路包括相机；其中，所述第一分束片将所述第二拉曼光和所述样品反射回的白光照射到所述第二分束片上；被所述第二分束片反射的第二拉曼光和白光进入所述相机中。
7.根据权利要求1所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述荧光成像结构包括移动反射装置和二向色镜；其中，所述荧光光谱仪中的激光器发出所述荧光激发激光；所述荧光激发激光被所述二向色镜反射到所述移动反射装置上；所述移动反射装置将所述荧光激发激光反射到所述样品上；所述荧光被所述移动反射装置反射到所述二向色镜上；所述荧光透过所述二向色镜进入所述荧光光谱仪中。
8.根据权利要求1所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述偏振成像结构包括移动反射装置，所述样品将所述照明光反射到所述移动反射装置上；所述移动反射装置将所述照明光反射到所述偏振成像仪中。
9.根据权利要求1所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述高光谱成像结构包括移动反射装置，所述样品将所述照明光反射到所述移动反射装置上；所述移动反射装置将所述照明光反射进所述高光谱成像仪中。
10.根据权利要求3~9中任意一项所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述移动反射装置包括电动位移台，以及设置在所述电动位移台上的平面反射镜。
...【技术特征摘要】
1.一种多模态显微光学检测系统，其特征在于：包括显微系统、拉曼模块、荧光模块、偏振模块和高光谱模块；其中，样品放置在所述显微系统中，所述显微系统向所述样品发射照明光；
2.根据权利要求1所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述拉曼成像结构包括白光光路、激光光路、拉曼成像光路以及相机光路；
3.根据权利要求2所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述拉曼成像光路包括移动反射装置、第一分束片和第一拉曼滤光片；其中，所述拉曼光和所述样品反射回的白光经过所述移动反射装置照射在所述第一分束片上；所述第一分束片将所述拉曼光分成第一拉曼光和第二拉曼光；所述第一拉曼光经过所述第一拉曼滤光片后进入所述拉曼光谱仪中；所述第二拉曼光和所述样品反射回的白光经过所述白光光路进入所述相机光路中。
4.根据权利要求3所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述激光光路包括激光滤波片和第二拉曼滤波片；其中：所述激光器发出所述拉曼光激发激光；所述拉曼光激发激光经过所述激光滤波片后照射在所述第二拉曼滤波片上；所述拉曼光激发激光被所述第二拉曼滤波片反射到所述第一分束片上；所述拉曼光激发激光透过所述第一分束片后被所述移动反射装置反射到所述样品上。
5.根据权利要求3所述的多模态显微光学检测系统，其特征在于：所述白光光路包括第二分束片；其中，所述白光光源发出的白光经过所述第二分束片后照射到所述第一分束片上；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓天，冯世波，孙雨琦，于硕，孙慈，吉日嘎兰图，糜小涛，陈俊，李付冠，
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，
类型：发明
国别省市：
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