本說明書涉及顯微成像領域，具體涉及一種基于自適應光學的多光子顯微成像探頭及成像設備。

背景技術：

1、多光子顯微成像是一種基于多光子現象的高靈敏度成像技術，其中，多光子現象是指熒光物質受到至少兩個光子同時激發后產生光致發光效應，釋放出熒光信號。考慮到光學結構的復雜性，多光子顯微成像一般采用兩個光子，即雙光子顯微成像。

2、相對于傳統熒光成像技術，多光子顯微成像的激發光由多個光子構成，在深度層面的衰減較弱，可以對成像對象的內部結構進行一定深度范圍的顯微成像。但在實際成像中，成像對象的內部結構會對激發光造成干擾，從而影響成像質量。因此，如何提高多光子顯微成像質量是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現思路

1、鑒于此，本說明書實施例提供了一種基于自適應光學的多光子顯微成像探頭及成像設備。本申請通過自適應光學技術對激發光進行預調整，減少了成像對象的內部結構對多光子顯微成像的影響，從而克服了現有技術的不足。

2、第一方面，本申請實施例提供一種基于自適應光學的多光子顯微成像探頭，所述成像探頭包括：用于與成像主機連接的光電復合線纜；其中，所述光電復合線纜用于傳輸激發光并傳輸熒光信號；手柄狀殼體，其中，所述光電復合線纜接入所述手柄狀殼體的第一端；基于微型激光掃描顯微技術的成像模塊，其中，所述成像模塊設置在所述手柄狀殼體內且與所述光電復合線纜連接，用于傳輸與控制所述激發光并接收所述熒光信號，所述成像模塊包括用于控制所述激發光的掃描振鏡；以及自適應光學模組，所述自適應光學模組設置在所述光電復合線纜以及所述成像模塊之間；其中，所述自適應光學模組包括波前調整器以及兩個透鏡組，所述波前調整器與所述掃描振鏡通過所述兩個透鏡組形成4f共軛，所述波前調整器能基于波前控制參數改變射入所述波前調整器的光束波前。

3、第二方面，本申請實施例提供基于自適應光學的多光子顯微成像設備，所述設備包括：成像主機，用于生成激發光并基于熒光信號生成熒光圖像；以及第一方面所述的多光子顯微成像探頭，其中，所述多光子顯微成像探頭通過光電復合線纜與所述成像主機連接，用于向成像對象釋放所述激活光并采集所述成像對象基于光致發光效應產生的熒光信號。

4、本說明書實施例提供了一種基于自適應光學的多光子顯微成像探頭及成像設備，基于本說明書提供的成像探頭，通過4f共軛實現了在微型多光子顯微的光學系統中集成自適應光學模塊，其中，自適應光學模塊可以調整激發光的波前，從而克服不同聚焦深度處的波前畸變，使所述激發光在焦平面處具有一個形態良好的波片，進而提高對成像對象的穿透率以及激發率，從而提高了各個聚焦深度處的成像質量。

技術特征：

1.一種基于自適應光學的多光子顯微成像探頭，其特征在于，所述成像探頭包括：

2.根據權利要求1所述的成像探頭，其特征在于，所述自適應光學模組還包括：

3.根據權利要求2所述的成像探頭，其特征在于，所述自適應光學模組還包括：

4.根據權利要求3所述的成像探頭，其特征在于，所述自適應光學模組還包括設置在所述兩個透鏡組與所述第二偏振分光器之間的二分之一玻片，用于改變所述激發光的偏振狀態。

5.根據權利要求2所述的成像探頭，其特征在于，所述波前調整器包括微型變形鏡、液晶空間光調制器中的一種；所述掃描振鏡包括電磁式微機電系統振鏡、靜電式微機電系統振鏡、熱電式微機電系統振鏡中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的成像探頭，其特征在于，所述成像模塊還包括位移臺，所述位移臺用于控制所述成像模塊在所述手柄狀殼體內整體移動，以調整所述成像模塊的焦平面位置。

7.根據權利要求6所述的成像探頭，其特征在于，所述光電還包括與所述位移臺、所述掃描振鏡以及所述波前調整器連接的控制總線，所述控制總線用于：

8.根據權利要求7所述的成像探頭，其特征在于，所述控制總線還用于：

9.根據權利要求7所述的成像探頭，其特征在于，所述第二波前控制參數包括多個成像區域的波前控制參數。

10.一種基于自適應光學的多光子顯微成像設備，其特征在于，所述設備包括：

技術總結
本說明書公開了一種基于自適應光學的多光子顯微成像探頭及成像設備。探頭包括光電復合線纜、手柄狀殼體、成像模塊以及自適應光學模組。其中，成像模塊用于傳輸與控制激發光并接收熒光信號，包括用于控制激發光的掃描振鏡。自適應光學模組設置在光電復合線纜以及成像模塊之間。自適應光學模組包括波前調整器以及兩個透鏡組，波前調整器與掃描振鏡通過兩個透鏡組形成4f共軛，波前調整器能基于波前控制參數改變射入波前調整器的光束波前。基于本說明書提供的成像探頭，通過4f共軛實現了在微型多光子顯微的光學系統中集成自適應光學模塊，可以對因成像對象內部結構在各個聚焦深度處形成的干擾進行預補償，進而提高了各個聚焦深度處的成像質量。

技術研發人員：王俊杰,胡炎輝,王愛民,程和平
受保護的技術使用者：北京大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24