專利名稱：較高階色散補償設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如其中低色散重要的多光子成像系統(tǒng)中的較高階色散補償設(shè)備。本 發(fā)明還涉及具有較高階色散補償設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)以及用于補償光學(xué)系統(tǒng)中的較高階色散 的方法。
背景技術(shù)：
像基于雙光子吸收或者二次諧波生成(SHG)的成像那樣的多光子顯微術(shù)正變得 越來越多地用于醫(yī)療成像和其他種類的成像。在多光子顯微術(shù)中，信號與焦點位置處光脈 沖的時間寬度成反比。因此，極為重要的是盡可能地最小化脈沖寬度。掃描多光子顯微鏡 中諸如物鏡或掃描頭之類的大多數(shù)光學(xué)元件將引起材料色散，即折射率的波長依賴性。光 脈沖越短，光譜帶寬越大，并且因而色散效應(yīng)越大。渡越時間(transit time)的變化與波 長的函數(shù)關(guān)系由材料色散量M描述，其與折射率對波長的二階導(dǎo)數(shù)有關(guān)
權(quán)利要求
1.一種較高階色散補償設(shè)備010)，該設(shè)備適于與光學(xué)部件配對(P1，P》協(xié)作，所述光 學(xué)部件被設(shè)置成通過在空間上分開不同的波長而補償一階色散，所述補償設(shè)備具有相位板 的形式，其中通過在板的相應(yīng)位置設(shè)計高度以便基本上補償較高階色散來調(diào)節(jié)對于每個波 長的相位變化。
2.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中高度與位置的函數(shù)(h(x))至少在板(210)的一些部分 上是基本上連續(xù)的函數(shù)。
3.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述設(shè)備(210)至少在板的一些部分上具有基本上平 面的后表面以及帶有階梯狀高度的前表面。
4.依照權(quán)利要求3的設(shè)備，其中高度與位置的函數(shù)(h(x))至少在板(210)的一些部分 上是單調(diào)遞增的函數(shù)。
5.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述設(shè)備適于與基本上相同的部件的配對協(xié)作。
6.依照權(quán)利要求5的設(shè)備，其中相位變化Δφ與整個設(shè)備上的位置X的函數(shù)以及高度 與整個設(shè)備上的位置的函數(shù)h(x)之間的關(guān)系可以以下面的形式給出Δφ(χ) = h(x) O—Pa，RP, 0_Prop),其中函數(shù)F依賴于λ 波長0_Pa 光路RP 板與光學(xué)部件配對的相對位置，以及0_Prop 光學(xué)部件配對的光學(xué)特性。
7.依照權(quán)利要求6的設(shè)備，其中所述光學(xué)部件配對是棱鏡配對，并且所述光學(xué)部件配 對的光學(xué)特性0_Prop包括棱鏡的折射率η以及棱鏡的頂角。
8.依照權(quán)利要求6的設(shè)備，其中所述光學(xué)部件配對是光柵配對，并且所述光學(xué)部件配 對的光學(xué)特性0_Prop包括這些光柵的光柵常數(shù)k。
9.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述設(shè)備基本上以聚合體，優(yōu)選地以PMMA、PC、COC或 者以一定類型的玻璃制造。
10.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述設(shè)備利用可UV固化樹脂在透明襯底上制造。
11.一種用于補償色散的光學(xué)系統(tǒng)O00)；該系統(tǒng)包括-被設(shè)置成通過在空間上分開不同的波長而補償一階色散的光學(xué)部件配對(Pl，P2)，以及-較高階色散補償設(shè)備010)，該補償設(shè)備具有相位板的形式，其中通過在板的相應(yīng)位 置設(shè)計高度以便基本上補償較高階色散來調(diào)節(jié)對于每個波長的相位變化，其中較高階色散補償設(shè)備適于通過考慮至少；所述光學(xué)部件配對的光學(xué)特性(0_Prop)，以及較高階色散補償設(shè)備與所述光學(xué)部件配對之間的相對位置(RP)而與該光學(xué)部件配對 協(xié)作。
12.依照權(quán)利要求11的光學(xué)系統(tǒng)，其中高度分布依賴于較高階色散補償設(shè)備與所述光 學(xué)部件配對之間的相對位置，包括到每個光學(xué)部件的距離(1)和入射角(Θ)。
13.依照權(quán)利要求11的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述光學(xué)部件配對是基本上相同的棱鏡配對，x并且該棱鏡配對的光學(xué)特性(0_Prop)包括折射率η和棱鏡中折射率的依賴于波長的部分。
14.依照權(quán)利要求11的用于補償色散的光學(xué)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)應(yīng)用到利用非線性光學(xué)現(xiàn) 象的光學(xué)成像系統(tǒng)中，例如應(yīng)用到多光子成像系統(tǒng)或者二次諧波生成(SHG)成像系統(tǒng)中。
15.一種用于補償色散的方法，該方法包括-提供被設(shè)置成通過在空間上分開不同的波長而補償一階色散的光學(xué)部件配對(Ρ1， Ρ2)，以及-提供較高階色散補償設(shè)備010)，該補償設(shè)備具有相位板的形式，其中通過在板的相 應(yīng)位置設(shè)計高度以便基本上補償較高階色散來調(diào)節(jié)對于每個波長的相位變化， 該方法還包括使較高階色散補償設(shè)備適于通過考慮至少； 所述光學(xué)部件配對的光學(xué)特性(0_Prop)，以及較高階色散補償設(shè)備與所述光學(xué)部件配對之間的相對位置(RP)而與該光學(xué)部件配對 協(xié)作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種較高階色散補償設(shè)備(210)，該設(shè)備適于與光學(xué)部件配對(P1，P2)(例如棱鏡配對)協(xié)作，所述光學(xué)部件被設(shè)置成通過在空間上分開不同的波長而補償一階色散。所述補償設(shè)備(210)具有相位板的形式，其中通過在板的相應(yīng)位置(x)設(shè)計高度(h)以便基本上補償較高階色散來調(diào)節(jié)對于每個波長的相位變化。本發(fā)明有利于獲得一種較高階色散補償設(shè)備，其構(gòu)造和使用相對簡單，使得它成為相當(dāng)成本有效的設(shè)備。本發(fā)明還涉及用于補償色散的相應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)和方法，其中這在例如多光子成像系統(tǒng)中是重要的。
文檔編號G02B27/09GK102047150SQ200980120113
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者B·H·W·亨德里克斯, G·黑特胡夫特, M·梅根斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司