本發(fā)明涉及熒光信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及基于陣列探測(cè)器熒光探測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

共聚焦顯微鏡往往在成像探測(cè)面放置一個(gè)針孔和點(diǎn)探測(cè)器，有效地抑制了非聚焦平面的雜散光，而針孔的位置位于成像焦面位置處，為了提升共聚焦系統(tǒng)層析成像能力，小孔(即針孔)往往設(shè)置得非常小，理論上來說，小孔尺寸越小，成像分辨率越高，然而如果小孔的尺寸設(shè)置過小，會(huì)導(dǎo)致通過小孔的光信號(hào)減弱，成像的亮度不足，如何縮小小孔尺寸的同時(shí)保證成像的亮度是共聚焦系統(tǒng)關(guān)注的問題之一。

使用具有微小像元的cmos相機(jī)替代共聚焦系統(tǒng)中的針孔和點(diǎn)探測(cè)器可以有效地提升成像的分辨率，利用微小像元替代針孔，不同的像元之間圖像相互補(bǔ)償，在提升分辨率的同時(shí)可以有效地保證成像的亮度。但是對(duì)于cmos相機(jī)而言是點(diǎn)對(duì)面成像，即掃描系統(tǒng)掃描一個(gè)樣本點(diǎn)，在成像系統(tǒng)中會(huì)形成該點(diǎn)的像面，從而導(dǎo)致cmos相機(jī)的成像速度相對(duì)較慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于光纖陣列的多通道熒光探測(cè)系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于光纖陣列的多通道熒光探測(cè)系統(tǒng)，包括固體光纖陣列、軟光纖模塊、pmt探測(cè)器陣列、多通道探測(cè)陣列控制器、數(shù)據(jù)采集卡；

熒光經(jīng)過光路系統(tǒng)由固體光纖陣列采集，再由軟光纖模塊傳輸?shù)絧mt探測(cè)器陣列；

在多通道探測(cè)陣列控制器的控制下，pmt探測(cè)器陣列中的pmt探測(cè)器將軟光纖模塊導(dǎo)入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，再通過數(shù)據(jù)采集卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

優(yōu)選地，所述固體光纖陣列包括多個(gè)固體光纖；

所述軟光纖模塊包括多根軟光纖；

軟光纖與固體光纖一一對(duì)應(yīng)連接；

軟光纖與pmt探測(cè)器一一對(duì)應(yīng)連接。

優(yōu)選地，固體光纖陣列的中心光纖位于熒光中心位置。

優(yōu)選地，固體光纖的長(zhǎng)度約為1-2cm，軟光纖的長(zhǎng)度約為7-8cm。

優(yōu)選地，固體光纖之間緊鄰排列，整體排列成一個(gè)包絡(luò)面為圓柱形的光纖束，每根固體光纖之間接收熒光相互不影響。

優(yōu)選地，單個(gè)固體光纖的截面形狀相同，均為正方形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明利用固體光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)共聚焦系統(tǒng)中的針孔并通過軟光纖將光信號(hào)導(dǎo)入pmt中，由光纖陣列組成共聚焦系統(tǒng)的針孔面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)共聚焦系統(tǒng)的超分辨成像。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為基于光纖陣列的多通道熒光探測(cè)系統(tǒng)示意圖。

圖2為基于多通道探測(cè)系統(tǒng)的共聚焦顯微鏡。

圖3熒光信號(hào)采集系統(tǒng)。

圖4為基于光纖陣列的多通道探測(cè)系統(tǒng)。

圖5為固體光纖截面設(shè)計(jì)。圖5中標(biāo)記在固體光纖上的1、2、3、4為層次編號(hào)，

圖6為光纖陣列與pmt探測(cè)器的位置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1為固體光纖陣列，2為固體光纖，3為軟光纖，4為pmt探測(cè)器，5為多通道探測(cè)陣列控制器，6為上位機(jī)，7為激光光源，8為照明針孔，9為二色鏡，10為聚光透鏡，11為樣品面，12為探測(cè)針孔，13為多通道探測(cè)器

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明公開了一種基于光纖陣列的多通道探測(cè)系統(tǒng)，其中的固體光纖陣列接收熒光信號(hào)，并將信號(hào)傳輸至軟光纖內(nèi)，軟光纖連接至pmt探測(cè)陣列并將信號(hào)傳輸至多通道pmt陣列，上位機(jī)控制多通道pmt陣列控制器接收光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，數(shù)據(jù)采集卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)返還給主控制器，通過將固定光纖替換傳統(tǒng)共聚焦系統(tǒng)中的針孔，由光纖陣列組成共聚焦系統(tǒng)的針孔面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)共聚焦系統(tǒng)的超分辨成像。

本實(shí)施例所涉及的基于光纖陣列探測(cè)的共聚焦成像系統(tǒng)如附圖2所示，入射光由激光光源7發(fā)出后經(jīng)過照明針孔8形成點(diǎn)光源，再經(jīng)過二色鏡9和聚光透鏡10聚焦到樣平面11，樣品面經(jīng)過激發(fā)光激發(fā)發(fā)出熒光沿原光路經(jīng)二色鏡9反射，熒光經(jīng)探測(cè)針孔12過濾被多通道探測(cè)器13接收。

基于光纖陣列的多通道熒光探測(cè)系統(tǒng)包括多通道探測(cè)器13，如附圖1所示，多通道探測(cè)器13主要包含兩個(gè)部分，熒光采集系統(tǒng)與探測(cè)信號(hào)處理系統(tǒng)，固體光纖2直接與軟光纖3連接，軟光纖3與pmt探測(cè)器4連接，將光信號(hào)從固體光纖面1導(dǎo)入pmt探測(cè)器4，上位機(jī)6通過多通道探測(cè)陣列控制器5控制pmt探測(cè)器陣列中的pmt探測(cè)器，對(duì)獲取的光信號(hào)進(jìn)行處理。固體光纖陣列由33個(gè)固體光纖組成，固體光纖之間密集排列，整體排列成一個(gè)類圓形，每根固體光纖之間接收熒光相互不影響。單個(gè)固體光纖的截面形狀相同，均為正方形，邊長(zhǎng)約為0.186au(airyunit，艾里單位)，每根固體光纖順序排列，排列方式如附圖5所示。每根固體光纖連接1根軟光纖，每根軟光纖均連接至一個(gè)pmt探測(cè)器。

圖3為熒光信號(hào)采集系統(tǒng)，圖4為光纖陣列的熒光信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)示意圖，熒光信號(hào)通過光路被pmt探測(cè)，再經(jīng)過信號(hào)的濾波處理，由數(shù)據(jù)采集卡收集并進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換，在主控制器的控制下，數(shù)字化的熒光信號(hào)通過以太網(wǎng)傳送至上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)原始圖像數(shù)據(jù)的采集。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，

本技術(shù)：
的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于光纖陣列的多通道熒光探測(cè)系統(tǒng)，其中的固體光纖陣列接收熒光信號(hào)，并將信號(hào)傳輸至軟光纖內(nèi)，軟光纖連接至PMT探測(cè)陣列并將信號(hào)傳輸至PMT陣列，上位機(jī)控制多通道PMT陣列接收光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，數(shù)據(jù)采集卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)返還給主控制器，通過將固定光纖替換傳統(tǒng)共聚焦系統(tǒng)中的針孔，由光纖陣列組成共聚焦系統(tǒng)的針孔面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)共聚焦系統(tǒng)的超分辨成像。

技術(shù)研發(fā)人員：劉春祥;胡潔;何濤;黃海清;戚進(jìn);沈健;胡方凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海戴澤光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.12
技術(shù)公布日：2017.10.03