CN211718111U - 基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，生成脉冲激发光照射样品以产生超声压力波并改变等离位相传感器中去离子水膜的折射率，导致射入等离相位传感器的探测光的相位发生改变；生成偏振光并经分束镜将第一偏振光输入光声波检测组件，以消除背景噪声；第二偏振光中的一路光束作为探测光射入等离相位传感器，将探测光对应的反射光束作为干涉探测光，另一路光束经镜面反射作为干涉参考光，两束光经光纤干涉组件相干后得到相干光，相干光强度即可获取样品的超声压力波信息。本实用新型利用等离位相传感器的共振效应，大幅提升了声压探测灵敏度，保持了超大的探测带宽，采用光纤传输光束，具有稳定性好、小型化的特点。

Description

基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜

技术领域

本实用新型涉及显微镜的技术领域，尤其涉及一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜。

背景技术

高分辨率显微镜广泛应用于物理、化学、生物等多个科学领域中，传统的光学显微镜由于分辨率较低，在需要获取高分辨率图像时无法满足使用需求，且传统光学显微镜仅能显示样品表面的图像，无法获取样品深层的图像。现有技术中的光声显微镜，可获取样品深层的图像，但现有的光声显微镜普遍采用压电型超声换能器，采用这一设备所制造得到的光声显微镜存在探测带宽较窄(50MHz左右)、探测灵敏度(1kPa左右)不高的问题，此外现有的光声显微镜还存在设备体积庞大的问题，无法满足小型化的使用需求。因而，现有的光声显微镜存在探测灵敏度较低、探测带宽窄，且不满足小型化使用需求的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，旨在解决现有技术中的光声显微镜所存在的探测灵敏度较低、探测带宽窄，且不满足小型化使用需求的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，包括：偏振光生成组件、分束镜、光纤干涉组件、等离位相传感器、光声波生成组件及光声波检测组件；

所述偏振光生成组件用于生成偏振光并将所述偏振光输入所述分束镜；

所述分束镜设置于所述偏振光生成组件与所述光纤干涉组件及所述光声波检测组件之间，所述分束镜用于对所述偏振光进行分光得到第一偏振光及第二偏振光，并将所述第一偏振光输入所述光声波检测组件、将所述第二偏振光输入所述光纤干涉组件；

所述光声波生成组件用于生成脉冲激发光并照射样品以产生超声压力波；

所述光纤干涉组件用于接收所述第二偏振光并按预设比例输出与所述第二偏振光对应的探测光及参考光；所述光纤干涉组件将所述探测光输入所述等离位相传感器，并将所述探测光经所述等离位相传感器反射所形成的反射光束作为干涉探测光进行接收；所述光纤干涉组件将所述参考光经平面反射所形成的反射光束作为干涉参考光进行接收；其中，所述光纤干涉组件中设置有用于对所述第二偏振光、所述探测光、所述参考光、所述干涉探测光及所述干涉参考光进行传输的光纤；

所述等离位相传感器用于接收所述探测光，并将探测光被所述等离位相传感器反射时因受到所述超声压力波的影响而引起变化的反射光束作为所述干涉探测光反向输入至所述光纤干涉组件；

所述光声波检测组件用于接收所述第一偏振光、所述干涉探测光及所述干涉参考光并输出所述样品的探测信息。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述等离位相传感器包括镀膜棱镜及设置于所述镀膜棱镜下方的去离子水膜，所述去离子水膜的下方可用于放置样品。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述镀膜棱镜的底面及用于反射所述探测光的一侧面均设有反射镀层，所述去离子水膜接触所述镀膜棱镜的底面的反射镀层。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述反射镀层为金属镀层。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述镀膜棱镜为直角棱镜或梯形棱镜。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述偏振光生成组件包括氦氖激光发生器、偏振片及二分之一波片；

所述氦氖激光发生器用于产生探测激光；

所述偏振片设置于所述氦氖激光发生器与所述二分之一波片之间，所述偏振片用于对所述探测激光进行调制以得到调制探测激光；

所述二分之一波片设置于所述偏振片与所述分束镜之间，所述二分之一波片用于对所述调制探测激光的P-偏振及S-偏振的分量进行调整以将调整后的所述调制探测激光作为所述偏振光。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述光纤干涉组件包括第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、平面反射镜及保偏光纤耦合器；

所述第一聚焦透镜设置于所述保偏光纤耦合器的第一端口与所述分束镜之间，所述第一聚焦透镜用于对所述第二偏振光进行聚焦后输入所述第一端口；

所述第二聚焦透镜设置于所述保偏光纤耦合器的第二端口与所述平面反射镜之间，所述第二聚焦透镜用于对所述第二端口输出的参考光进行聚焦后输出至所述平面反射镜；

所述平面反射镜用于反射所述参考光并将所形成的反射光束作为干涉参考光反向输入至所述第二端口；

所述保偏光纤耦合器的第三端口用于输出探测光至所述等离位相传感器，并接收所述干涉探测光；

所述保偏光纤耦合器的第四端口用于输出所述干涉探测光及所述干涉参考光至所述光声波检测组件；

所述保偏光纤耦合器的本体与所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口及所述第四端口之间均采用光纤连接。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述光声波检测组件包括第三聚焦透镜、平衡放大光电探测器及显像设备；

所述第三聚焦透镜设置于所述平衡放大光电探测器的第一输入端与所述分束镜之间，所述第三聚焦透镜用于对所述第一偏振光进行聚焦后输入所述第一输入端；

所述平衡放大光电探测器的第二输入端连接所述光纤干涉组件，所述第二输入端用于接收所述干涉探测光及所述干涉参考光；

所述平衡放大光电探测器的输出端连接所述显像设备，以将显像信号输出至显像设备显示所述样品的探测信息。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述光声波生成组件包括固体激光发生器、第四聚焦透镜及激发光反射装置；

所述固体激光发生器用于生成脉冲激发光；

所述第四聚焦透镜设置于所述固体激光发生器与所述激发光反射装置之间，所述第四聚焦透镜用于对所述脉冲激发光进行聚焦后输入所述激发光反射装置；

所述激发光反射装置设置于所述第四聚焦透镜与所述样品之间，所述激发光反射装置用于反射聚焦后的所述脉冲激发光至所述样品。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述激发光反射装置包括分离反射镜、第一侧位反射镜及第二侧位反射镜；

所述第一侧位反射镜与所述第二侧位反射镜以所述分离反射镜的垂线为轴对称设置；

所述分离反射镜用于接收所述脉冲激发光并将所述脉冲激发光分别反射至所述第一侧位反射镜及所述第二侧位反射镜；所述第一侧位反射镜及所述第二侧位反射镜均将所接收到的部分脉冲激发光反射至所述样品。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下突出优点和效果：采用光声波生成组件生成脉冲激发光照射样品以产生超声压力波并改变等离位相传感器中去离子水膜的折射率，导致射入等离相位传感器的探测光的相位发生改变。偏振光生成组件生成偏振光并经分束镜将第一偏振光输入光声波检测组件，以消除背景噪声；第二偏振光中的一路光束作为探测光射入等离相位传感器，将探测光对应的反射光束作为干涉探测光；另一路光束经镜面反射作为干涉参考光，两束光经光纤干涉组件相干，测量干涉探测光及干涉参考光的相干光强度即可获取样品的超声压力波信息。本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，利用等离位相传感器的共振效应，相比采用压电型超声换能器的光声显微镜，大幅提升了升压探测灵敏度，且具有超大的探测带宽；采用光纤传输激发光和探测光，降低了外界环境震动等因素对信号检测的干扰，提高了整个成像系统的稳定性，同时利用光纤体积小、稳定性好的特点，可满足光声显微镜小型化的使用需求，解决了传统光声显微镜所存在的探测灵敏度较低、探测带宽窄，且不满足小型化使用需求的问题。

附图说明

图1为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的整体结构图；

图2为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的局部结构图；

图3为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的结构示意图；

图4为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的局部结构示意图；

图5为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的使用状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本实用新型可用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

本实用新型提供一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-图4，图1为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的整体结构图；图2为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的局部结构图；图3为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的结构示意图；图4为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的局部结构示意图。如图所示，本实用新型实施例提供一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，包括：偏振光生成组件1、分束镜2、光纤干涉组件3、等离位相传感器4、光声波生成组件5及光声波检测组件6；所述偏振光生成组件1用于生成偏振光并将所述偏振光输入所述分束镜2；所述分束镜2设置于所述偏振光生成组件1与所述光纤干涉组件3及所述光声波检测组件6之间，所述分束镜2用于对所述偏振光进行分光得到第一偏振光及第二偏振光，并将所述第一偏振光输入所述光声波检测组件6、将所述第二偏振光输入所述光纤干涉组件3；所述光声波生成组件5用于生成脉冲激发光并照射样品10以产生超声压力波；所述光纤干涉组件3用于接收所述第二偏振光并按预设比例输出与所述第二偏振光对应的探测光及参考光；所述光纤干涉组件3将所述探测光输入所述等离位相传感器4，并将所述探测光经所述等离位相传感器4反射所形成的反射光束作为干涉探测光进行接收；所述光纤干涉组件3将所述参考光经平面反射所形成的反射光束作为干涉参考光进行接收；所述等离位相传感器4用于接收所述探测光，并将探测光被所述等离位相传感器4反射时因受到所述超声压力波的影响而引起变化的反射光束作为所述干涉探测光反向输入至所述光纤干涉组件3；所述光声波检测组件6用于接收所述第一偏振光、所述干涉探测光及所述干涉参考光并输出所述样品10的探测信息。其中，所述光纤干涉组件3中设置有用于对所述第二偏振光、所述探测光、所述参考光、所述干涉探测光及所述干涉参考光进行传输的光纤，由于采用光纤对光束进行传输，避免了自由空间光束传播易受环境扰动的影响，提高了信号探测的稳定性，同时有利于对光纤光声显微镜进行小型化、集约化设计，上述的光纤光声显微镜的整体尺寸略小于传统光学显微镜(传统的光纤光声显微镜的整体尺寸均数倍于传统光学显微镜)，因此上述的光纤光声显微镜具有小型化、集成化的特点，可满足小型化的使用需求。

其中，所使用的偏振光可以是线偏振光，也可以是圆偏振光或者是椭圆偏振光。预设比例为6:4-99:1，以预设比例为99:1为例，则包含第二偏振光99％的能量的光束作为探测光，包含第二偏振光1％的能量的光束作为参考光。

光声波生成组件5生成脉冲激发光照射样品10，样品10吸收脉冲激发光并基于热弹性效应产生与该样品10的光学吸收特性对应的超声压力波，样品10中不同密度、不同结构的区域具有不一样的光学吸收特性，因此会产生不同的超声压力波，基于超声压力波的区别即可对样品的密度、结构等信息进行深层探测。其中，样品10可以是血管、皮肤、脏器官等活体动物组织，还可以是细胞、植物组织等生物材料。上述的光纤光声显微镜还可以包括二维电动位移平台7，样品10可放置于二维电动位移平台7上，通过二维电动平台驱动样品10沿X轴及Y轴方向移动，以对样品10进行全方位动态探测。

在更具体的实施例中，所述等离位相传感器4包括镀膜棱镜42及设置于所述镀膜棱镜42下方的去离子水膜41，所述去离子水膜41的下方可用于放置样品10，具体的，所述镀膜棱镜42的底面及用于反射所述探测光的一侧面均设有反射镀层421，所述去离子水膜41接触所述镀膜棱镜42的底面的反射镀层421。具体的，所述反射镀层421为金属镀层。其中，所述镀膜棱镜42为直角棱镜或梯形棱镜。其中，去离子水膜41由去离子水构成，因此去离子水膜41中不含有任何杂质，可避免杂质对探测结果产生影响，提高对样品10的探测精度。镀膜棱镜42的底面及用于反射所述探测光的一侧面均设有反射镀层421，镀膜棱镜42为梯形棱镜时，镀膜棱镜42用于反射探测光的侧面与底面之间的夹角为该镀膜棱镜42的激发角度A，反射镀层421所使用的镀层材料及激发角度A需与偏振光的波长相对应，激发角度A需大于镀层材料的全反射角，更具体的，可选用金镀层、银镀层、锡镀层、铅镀层等金属镀层作为反射镀层421，还可以选择其他具有反射作用的镀层作为反射镀层421，激发角度A可以为60-80°。

采用透射模式的光声成像系统，其探测光需从样品一侧射入并穿过样品从样品的另一侧射出，因此传统的采用透射模式的光声成像系统只能对体外细胞样品进行成像。利用上述等离位相传感器4所设计得到的采用反射模式的光纤光声显微镜，探测光、脉冲激发光及干涉探测光均位于样品10的同一侧产生作用(本实施例图4中所示的探测光及脉冲激发光均从样品10的上侧射入，干涉探测光从样品10的上侧射出)，因此可对人体的大脑、眼睛等脏器官进行成像，可解决传统的采用透射模式的光声成像系统只能对体外细胞样品进行成像而无法对人体大脑、眼睛等脏器官进行成像的问题。

例如，偏振光的波长为633nm时，偏振光的功率为20mw，采用金镀层作为镀膜棱镜42的底面的反射镀层421，采用银镀层作为镀膜棱镜42用于反射所述探测光的侧面的反射镀层421，激发角度A选择为71.55°。探测光从镀膜棱镜42中用于反射所述探测光的侧面的对面射入至镀膜棱镜42的金镀层，激发表面等离子体并发生第一次反射，产生对折射率变化十分敏感的等离子体共振效应，此时超声压力波经去离子水膜41传播至金镀层的表面，金镀层附近的水溶液受到超声压力波影响而压缩或拉伸，致使去离子水膜22的折射率发生变化并进一步导致表面等离子体的电磁场发生变化，从而使经表面等离子体所反射的探测光产生微弱的相位变化，被反射的探测光经银镀层全反射后经表面等离子体发生第二次反射，并再次发生微弱的相位变化，最终作为干涉探测光从镀膜棱镜42射出。

传统的光声显微镜均采用压电超声换能器制作得到,压电超声换能器将接收到的超声信号转化为电信号输出，由于受到压电材料自身属性的制约，导致压电换能器的探测带宽窄，通常为50-60MHz，探测灵敏度也比较低(噪声等效声压：1kPa左右)。基于上述示例，利用等离子体共振效应对折射率异常敏感的特性可制作得到优于现有技术的光纤光声显微镜，上述光纤光声显微镜可将探测带宽提升至200MHz以上，探测灵敏度可提升至0.1kPa(噪声等效声压，数值越小则探测灵敏度越高)，在探测带宽及探测灵敏度两项指标上均优于采用压电超声换能器的传统光声显微镜。

在更具体的实施例中，所述偏振光生成组件1包括氦氖激光发生器11、偏振片12及二分之一波片13；所述氦氖激光发生器11用于产生探测激光；所述偏振片12设置于所述氦氖激光发生器11与所述二分之一波片13之间，所述偏振片12用于对所述探测激光进行调制以得到调制探测激光；所述二分之一波片13设置于所述偏振片12与所述分束镜2之间，所述二分之一波片13用于对所述调制探测激光的P-偏振及S-偏振的分量进行调整以将调整后的所述调制探测激光作为所述偏振光。偏振片12用于对探测激光的偏振方向进行调制，得到调制探测激光，二分之一波片13用于对调制探测激光的P-偏振及S-偏振的分量进行调整得到偏振光，其中，当光线以非垂直角度穿透光学元件(如偏振片或分束镜)的表面时，反射和透射特性均依赖于偏振现象，这种情况下，使用的坐标系是用含有输入和反射光束的那个平面定义的，P-偏振的分量为光线的偏振矢量在这个平面内穿过的部分，S-偏振的分量为光线的偏振矢量垂直于这个平面的部分。

在更具体的实施例中，所述光纤干涉组件3包括第一聚焦透镜31、第二聚焦透镜32、平面反射镜33及保偏光纤耦合器34；所述第一聚焦透镜31设置于所述保偏光纤耦合器34的第一端口341与所述分束镜2之间，所述第一聚焦透镜31用于对所述第二偏振光进行聚焦后输入所述第一端口341；所述第二聚焦透镜32设置于所述保偏光纤耦合器34的第二端口342与所述平面反射镜33之间，所述第二聚焦透镜32用于对所述第二端口342输出的参考光进行聚焦后输出至所述平面反射镜33；所述平面反射镜33用于反射所述参考光并将所形成的反射光束作为干涉参考光反向输入至所述第二端口342；所述保偏光纤耦合器34的第三端口343用于输出探测光至所述等离位相传感器4，并接收所述干涉探测光；所述保偏光纤耦合器34的第四端口344用于输出所述干涉探测光及所述干涉参考光至所述光声波检测组件6。干涉探测光及干涉参考光在光纤干涉组件3发生相干。其中，保偏光纤耦合器34具体可选用2×2规格的保偏光纤耦合器，所述保偏光纤耦合器34的本体与第一端口341、第二端口342、第三端口343及第四端口344之间均采用光纤连接。光束采用光纤传输，可减小光束传输中的损耗，避免振动、气流等外界环境变化对探测光的相位的扰动，有效提高了探测信号的稳定性；采用光纤传输还可进一步促进光纤光声显微镜设计的集成化和小型化，所得到的光纤光声显微镜具有体积小、重量轻的特点，可满足医院、学校等场所的小型化的使用需求。

在更具体的实施例中，所述光声波检测组件6包括第三聚焦透镜61、平衡放大光电探测器62及显像设备63；所述第三聚焦透镜61设置于所述平衡放大光电探测器62的第一输入端621与所述分束镜2之间，所述第三聚焦透镜61用于对所述第一偏振光进行聚焦后输入所述第一输入端621；所述平衡放大光电探测器62的第二输入端622连接所述光纤干涉组件3，所述第二输入端622用于接收所述干涉探测光及所述干涉参考光；所述平衡放大光电探测器62的输出端623连接所述显像设备63，以将显像信号输出至显像设备63显示所述样品的探测信息。其中，平衡放大光电探测器62的本体与第一输入端621、第二输入端622均采用光纤连接，显像设备63可以是台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或手机等具有显像功能的终端设备。其中，光声波检测组件6的本体与第一输入端621及第二输入端622之间均采用光纤连接，也即是采用光纤对所接收到的第一偏振光、干涉探测光及干涉参考光进行传输。具体的，光声波检测组件6接收第一偏振光，以通过第一偏振光消除干涉探测光及干涉参考光中的背景噪声，消除背景噪声后的干涉参考光可作为消除背景噪声后的干涉探测光的参考，从消除背景噪声后的干涉探测光中去除消除背景噪声后的干涉参考光即可得到仅包含样品10的探测信息的显像信号，具体的，基于所测量到的除消除背景噪声后的干涉探测光及除消除背景噪声后的干涉参考光的相干光强度，即可获取样品的超声压力波信息，也即是获取样品的探测信息。

图5为本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜的使用状态示意图，所获取的包含样品探测信息的显像信息如图5所示。其中，图5中的图c为对图5中的图b的虚线框部分的视图进行放大后所得的视图。

在更具体的实施例中，所述光声波生成组件5包括固体激光发生器51、第四聚焦透镜52及激发光反射装置53；所述固体激光发生器51用于生成脉冲激发光；所述第四聚焦透镜52设置于所述固体激光发生器51与所述激发光反射装置53之间，所述第四聚焦透镜52用于对所述脉冲激发光进行聚焦后输入所述激发光反射装置53；所述激发光反射装置53设置于所述第四聚焦透镜52与所述样品10之间，所述激发光反射装置53用于反射聚焦后的所述脉冲激发光至所述样品10。固体激光发生器51的本体与固体激光发生器51的输出端之间采用光纤连接，固体激光发生器51所生成的脉冲激发光经光纤传输至固体激光发生器51的输出端并进行输出。其中，固体激光发生器51用于生成短脉冲激发光，对于不同的样品10，脉冲激发光的波长可以适当调整，以使样品10能够更高效地吸收脉冲激发光后产生更强的超声压力波信息。例如，可使用波长为532nm的脉冲激发光对血管类样品10进行探测。

在更具体的实施例中，所述激发光反射装置53包括分离反射镜531、第一侧位反射镜532及第二侧位反射镜533；所述第一侧位反射镜532与所述第二侧位反射镜533以所述分离反射镜531的垂线为轴对称设置；所述分离反射镜531用于接收所述脉冲激发光并将所述脉冲激发光分别反射至所述第一侧位反射镜532及所述第二侧位反射镜533；所述第一侧位反射镜532及所述第二侧位反射镜533均将所接收到的部分脉冲激发光反射至所述样品10。

本实用新型公开的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，采用光声波生成组件生成脉冲激发光照射样品以产生超声压力波并改变等离位相传感器中去离子水膜的折射率，导致射入等离相位传感器的探测光的相位发生改变。偏振光生成组件生成偏振光并经分束镜将第一偏振光输入光声波检测组件，以消除背景噪声；第二偏振光中的一路光束作为探测光射入等离相位传感器，将探测光对应的反射光束作为干涉探测光；另一路光束经镜面反射作为干涉参考光，两束光经光纤干涉组件相干，测量干涉探测光及干涉参考光的相干光强度即可获取样品的超声压力波信息。本实用新型的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，利用等离位相传感器的共振效应，相比采用压电型超声换能器的光声显微镜，大幅提升了升压探测灵敏度，且具有超大的探测带宽；采用光纤传输激发光和探测光，降低了外界环境震动等因素对信号检测的干扰，提高了整个成像系统的稳定性，同时利用光纤体积小、稳定性好的特点，可满足光声显微镜小型化的使用需求，解决了传统光声显微镜所存在的探测灵敏度较低、探测带宽窄，且不满足小型化使用需求的问题。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，包括：偏振光生成组件、分束镜、光纤干涉组件、等离位相传感器、光声波生成组件及光声波检测组件；

所述偏振光生成组件用于生成偏振光并将所述偏振光输入所述分束镜；

所述分束镜设置于所述偏振光生成组件与所述光纤干涉组件及所述光声波检测组件之间，所述分束镜用于对所述偏振光进行分光得到第一偏振光及第二偏振光，并将所述第一偏振光输入所述光声波检测组件、将所述第二偏振光输入所述光纤干涉组件；

所述光声波生成组件用于生成脉冲激发光并照射样品以产生超声压力波；

所述光纤干涉组件用于接收所述第二偏振光并按预设比例输出与所述第二偏振光对应的探测光及参考光；所述光纤干涉组件将所述探测光输入所述等离位相传感器，并将所述探测光经所述等离位相传感器反射所形成的反射光束作为干涉探测光进行接收；所述光纤干涉组件将所述参考光经平面反射所形成的反射光束作为干涉参考光进行接收；

所述等离位相传感器用于接收所述探测光，并将探测光被所述等离位相传感器反射时因受到所述超声压力波的影响而引起变化的反射光束作为所述干涉探测光反向输入至所述光纤干涉组件；

所述光声波检测组件用于接收所述第一偏振光、所述干涉探测光及所述干涉参考光并输出所述样品的探测信息。

2.如权利要求1所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述等离位相传感器包括镀膜棱镜及设置于所述镀膜棱镜下方的去离子水膜，所述去离子水膜的下方可用于放置样品。

3.如权利要求2所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述镀膜棱镜的底面及用于反射所述探测光的一侧面均设有反射镀层，所述去离子水膜接触所述镀膜棱镜的底面的反射镀层。

4.如权利要求3所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述反射镀层为金属镀层。

5.如权利要求2-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述镀膜棱镜为直角棱镜或梯形棱镜。

6.如权利要求1-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述偏振光生成组件包括氦氖激光发生器、偏振片及二分之一波片；

所述氦氖激光发生器用于产生探测激光；

所述偏振片设置于所述氦氖激光发生器与所述二分之一波片之间，所述偏振片用于对所述探测激光进行调制以得到调制探测激光；

所述二分之一波片设置于所述偏振片与所述分束镜之间，所述二分之一波片用于对所述调制探测激光的P-偏振及S-偏振的分量进行调整以将调整后的所述调制探测激光作为所述偏振光。

7.如权利要求1-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述光纤干涉组件包括第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、平面反射镜及保偏光纤耦合器；

所述第一聚焦透镜设置于所述保偏光纤耦合器的第一端口与所述分束镜之间，所述第一聚焦透镜用于对所述第二偏振光进行聚焦后输入所述第一端口；

所述第二聚焦透镜设置于所述保偏光纤耦合器的第二端口与所述平面反射镜之间，所述第二聚焦透镜用于对所述第二端口输出的参考光进行聚焦后输出至所述平面反射镜；

所述平面反射镜用于反射所述参考光并将所形成的反射光束作为干涉参考光反向输入至所述第二端口；

所述保偏光纤耦合器的第三端口用于输出探测光至所述等离位相传感器，并接收所述干涉探测光；

所述保偏光纤耦合器的第四端口用于输出所述干涉探测光及所述干涉参考光至所述光声波检测组件；

所述保偏光纤耦合器的本体与所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口及所述第四端口之间均采用光纤连接。

8.如权利要求1-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述光声波检测组件包括第三聚焦透镜、平衡放大光电探测器及显像设备；

所述第三聚焦透镜设置于所述平衡放大光电探测器的第一输入端与所述分束镜之间，所述第三聚焦透镜用于对所述第一偏振光进行聚焦后输入所述第一输入端；

所述平衡放大光电探测器的第二输入端连接所述光纤干涉组件，所述第二输入端用于接收所述干涉探测光及所述干涉参考光；

所述平衡放大光电探测器的输出端连接所述显像设备，以将显像信号输出至所述显像设备以显示所述样品的探测信息。

9.如权利要求1-4任一项所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述光声波生成组件包括固体激光发生器、第四聚焦透镜及激发光反射装置；

所述固体激光发生器用于生成脉冲激发光；

所述第四聚焦透镜设置于所述固体激光发生器与所述激发光反射装置之间，所述第四聚焦透镜用于对所述脉冲激发光进行聚焦后输入所述激发光反射装置；

所述激发光反射装置设置于所述第四聚焦透镜与所述样品之间，所述激发光反射装置用于反射聚焦后的所述脉冲激发光至所述样品。

10.如权利要求9所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其特征在于，所述激发光反射装置包括分离反射镜、第一侧位反射镜及第二侧位反射镜；

所述第一侧位反射镜与所述第二侧位反射镜以所述分离反射镜的垂线为轴对称设置；

所述分离反射镜用于接收所述脉冲激发光并将所述脉冲激发光分别反射至所述第一侧位反射镜及所述第二侧位反射镜；所述第一侧位反射镜及所述第二侧位反射镜均将所接收到的部分脉冲激发光反射至所述样品。

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