荧光显微镜双路耦合聚光器 【技术领域】
本发明属于光学仪器,特别涉及显微镜双路激发光源的耦合聚光器装置。背景技术
荧光显微镜广泛应用于生物学研究各个领域,其荧光激发光源耦合器是对激发光的组成光谱、强度、照射范围进行调节的关键部件。现有的荧光显微镜多为发光源直接耦合系统,其缺点是会给实验系统引入电磁干扰,也不便于激发波长的快速选择。目前,国际上开始采用光纤耦合系统,即将光源置于离实验系统较远的位置,再用光纤耦合到显微镜系统中,从而减少对实验系统的电磁和机械干扰。由于多种荧光染料的发展,越来越多的实验需要多波长激发多荧光染料的同时观察,从而提出了对双路激发光耦合聚光器的要求,国际上目前仅德国的TILL公司提供显微镜用双路耦合聚光器,其分光镜架和光纤耦合器采用分离部件构成,分光镜架固定安装于一壳体,其出射光路方向依次设置有视场光阑和消色差耦合透镜,通过不锈钢柱联接于壳体上,两入射光路方向通过螺丝或不锈钢支架联接光纤接头。这种结构两个耦合入射光路不能对称互换,分光镜架、耦合光路均不便于组装调试,同时增加了成本。发明内容
本发明提供一种荧光显微镜双路耦合聚光器,用于改善耦合器各零部件的组装、便于输入、输出光路的调试,并有效的降低成本。
本发明的荧光显微镜双路耦合聚光器,分光镜固定在分光镜架中央,定位于两个入射光路交汇点上,分光镜架出射光路方向依次设置有视场光阑和消色差耦合透镜,其特征在于分光镜架嵌于耦合器主体中间部位,耦合器主体呈L形,其L形两端面为两个入射端口、与分光镜形成两个入射光路,入射端口内分别固定有光纤夹持器,其中又固定有光纤接头,入射端口外侧开有狭缝,其中置有卡簧片。
所述的荧光显微镜双路耦合聚光器,其进一步特征在于所述耦合器主体对应分光镜架嵌入位置有紧固螺钉,其空间位置互相垂直,耦合器主体两入射端口均开有空间位置互相垂直的调整螺丝孔、与卡簧片配合二维对心调整光纤夹持器的中心位置,所述分光镜架一端有夹持螺母,所述光纤夹持器一端有夹持螺母、另一端沿圆周分布紧固螺钉,所述光纤接头一端有紧固螺钉。
所述的荧光显微镜双路耦合聚光器,还可以在所述光纤接头内置有聚焦透镜,聚焦透镜和分光镜选用石英玻璃,各面镀有针对330-600nm波段的增透膜。在300-400nm波段,将分光镜透射光设计为70%通透率,反射光设计为30%通透率;而在400-700nm波段,将反射光的通透率逐渐增大到95%。
本发明的荧光显微镜双路耦合聚光器,两路不同波长的激发光分别从两个入射端入射,经过分光镜后,按比例部分透射、部分反射,则出射端输出为按一定比例混合后的出射光,投射到显微镜物平面后,激发两种不同荧光染料发光,在显微镜像平面上即可形成对比鲜明的荧光图象。光纤接头通过紧固螺丝固定于光纤夹持器上,光纤夹持器通过耦合器主体上地调整螺钉和卡簧片方便地进行二级对心微调,具有使用方便、成本低的优点,在机械上实现一体化结构,便于安装与调试。光路设计中,使光线在不丢失能量的情况下,经光纤透镜、聚焦透镜和消色差耦合透镜耦合到显微镜的物镜光路,在标本平面实现高传输率的均匀照明,避免了以往激发光能量分布不均匀或不足的缺点;选用石英玻璃作为材料设计的聚焦透镜和分光镜,透镜各面镀有增透膜,保证紫外波长光线的足够通透率。附图说明
图1为本发明结构示意图,其中(a)为其纵载面示意图,(b)为(a)的A-A剖面示意图,(c)为(a)的B-B剖面示意图。
图2(a)为本发明分光镜架示意图,图2(b)为图2(a)C-C剖面图。
图3为本发明光纤夹持器示意图。
图4为本发明光纤接头示意图。具体实施方式
现结合附图进一步说明,如图1(a)所示耦合器主体1呈L形,其两入射端口可互换,分别固定光纤夹持器2、光纤接头3、光纤接头内可置有聚焦透镜4,分光镜架5嵌于耦合器主体1的中间部位,其中央固定石英玻璃制成的分光镜6;视场光阑8由硬铝制成,消色差耦合透镜9使用K9玻璃制成,光纤10和光纤透镜11由紧固螺丝固定于光纤接头3内。图1(b)表示了耦合器主体入射端面的剖面,卡簧片7置于入射端口外侧狭缝,空间位置互相垂直的调整螺丝孔12内旋入调整螺丝,和卡簧片配合二维对心调整光纤夹持器的中心位置。
图1(C)表示了分光镜架5在耦合器主体上的位置。
图2(a)为分光镜架5径向示意图,图2(b)为其轴向剖面图。
图3所示光纤夹持器2轴向剖面,其一端有夹持螺母13,另一端沿圆周凸起,其上均布四个紧固螺丝孔14。图4表示的光纤接头3一端有一个紧固螺丝孔15。