JP5649828B2 - レーザ顕微鏡装置 - Google Patents
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誘導ラマンゲイン ΔIraman_gain = NxσxIpump x Istokes
誘導ラマンロス ΔIraman_loss = - NxσxIpump x Istokes
この場合において、本実施形態によれば、2つの光路106,107のパルスレーザ光L1′,L2′の周波数差Ω’は、時間軸上の各時刻においても、標本A中の分子の特定の分子振動の周波数Ωに一致しているため、パルスレーザ光L1′,L2′のエネルギーを効率的に標本A中の分子の特定の分子振動の周波数Ωの誘導ラマン散乱の発生に利用することができる。このように誘導ラマン散乱を発生させ、誘導ラマンゲインまたはロスにパルスレーザ光L3の強度変化を検出し、時間的に積算することにより、明るい誘導ラマン散乱光イメージを得ることができる。
等の生体試料あるいは生体以外の有機・無機等の試料を標本ステージ上で顕微観察する通常の顕微鏡装置に限定されず、人体や動物等生体をin−vivo観察する、あるいは構造物を非破壊で観察するための内視鏡的顕微観察装置にも適用されるものである。従って、本発明におけるレーザ顕微装置とは、レーザ光を照明光とする任意の顕微観察(顕微鏡と共通する拡大光学系を用いて所望の拡大画像を提供する観察)を含むものであり、本発明はレーザ光を用いる顕微観察により多様な情報を得る技術として大いなる貢献を果たすものである。
102、702、902・・・レーザ光源装置
103、703、903・・・顕微鏡本体
104 ・・・レーザ光源
105 ・・・ビームスプリッタ(分岐手段)
106、107、203、204、211 ・・・光路
108・・・ 合波装置(合波手段)
109 ・・・周波数分散調節装置(周波数分散調節手段)
110、710、910・・・パルスレーザ光変調装置(パルスレーザ光変調手段)
111・・・ フォトニッククリスタルファイバ(周波数変換手段)
112・・・パルスタイミング調節手段
113・・・スキャナ
114・・・レンズ群
115、116・・・集光レンズ
117・・・変調信号検出装置(変調信号検出手段)
118・・・ダイクロイックミラー
119・・・光検出装置
120・・・標本ステージ
121・・・ミラー
131・・・コンピュータ
132・・・ディスプレイ
201・・・電気光学変調素子
202 ・・・偏光ビームスプリッタ
205、206・・・リフレクタ
207、208・・・1/2波長板
209、210・・・光路長変更用ステージ
Claims (9)
- 標本中の分子の特定の分子振動の周波数に略等しい周波数差を有する2つの異なる周波数を有するパルスレーザ光を導光する第1の光路および第2の光路と、
該第1の光路および第2の光路を導光されてきたパルスレーザ光を合波する合波手段と、
前記第1の光路および第2の光路のうち少なくとも、前記2つの異なる周波数のうち相対的に高い周波数を有するパルスレーザ光を導光する前記第1の光路に設けられ、少なくとも前記第1の光路を導光されるパルスレーザ光の周波数分散量を調節する周波数分散調節手段と、
前記第1の光路および第2の光路のうち、前記第1の光路のみに設けられ、該第1の光路を導光されるパルスレーザ光を変調するパルスレーザ光変調手段と、
前記合波手段により合波された前記2つのパルスレーザ光を標本中に集光し、標本中の分子の特定の分子振動から発生した誘導ラマン散乱を前記パルスレーザ光変調手段の変調に同期して検出する変調信号検出手段と、
1ピコ秒以下のパルス幅を有するフェムト秒パルスレーザ光を発生するパルスレーザ光源と、
該パルスレーザ光源から発せられたフェムト秒パルスレーザ光を前記第1の光路と前記第2の光路とに分岐する分岐手段と、
該分岐手段により分岐された前記第1の光路および第2の光路のうち、前記2つの異なる周波数のうち相対的に低い周波数を有するパルスレーザ光を導光する前記第2の光路のみに設けられ、該第2の光路を導光されるパルスレーザ光の周波数を変換することによって、前記第1の光路および前記第2の光路を導光されるフェムト秒パルスレーザ光に標本中の分子の特定の分子振動の周波数に略等しい周波数差を与える周波数変換手段とを備えるレーザ顕微鏡装置。 - 前記パルスレーザ光変調手段が、前記パルスレーザ光の位相を変化させることで変調することを特徴とする請求項1に記載のレーザ顕微鏡装置。
- 前記パルスレーザ光変調手段が、前記パルスレーザ光の強度を変化させることで変調することを特徴とする請求項1に記載のレーザ顕微鏡装置。
- 前記第1の光路および第2の光路の少なくとも一方に、該第1の光路および第2の光路を導光されるパルスレーザ光の標本面上におけるパルスレーザ光の時間的タイミングを調節することができるパルスタイミング調節手段を備える請求項1から請求項3のいずれかに記載のレーザ顕微鏡装置。
- 前記周波数変換手段が非線形ファイバである請求項1から請求項4のいずれかに記載のレーザ顕微鏡装置。
- 前記パルスレーザ光変調手段が、電気光学効果を有する電気光学変調素子からなることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のレーザ顕微鏡装置。
- 前記パルスレーザ光変調手段が、音響光学効果を有する音響光学変調素子からなることを特徴とする請求項3に記載のレーザ顕微鏡装置。
- 前記周波数分散調節手段を、前記レーザ光源と前記分岐手段の間にさらに配置したことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載のレーザ顕微鏡装置。
- 前記周波数分散調節手段が、標本において略フーリエ限界パルスとなるように分散量を設定する請求項1から請求項7のいずれかに記載のレーザ顕微鏡装置。
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