CN212293572U - 一种荧光激发系统、光学系统及实时荧光定量pcr仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种荧光激发系统、光学系统及实时荧光定量PCR仪，所述荧光激发系统包括：第一自由曲面反射镜、至少两个激发光光源和样品台；所述至少两个激发光光源位于所述第一自由曲面反射镜与所述样品台之间；所述至少两个激发光光源发射的激发光经所述第一自由曲面反射镜反射，汇聚于所述样品台。采用多路单独的激发光光源，通过自由曲面反射镜的反射，将各路激发光汇聚于样品台，用于激发荧光。当需要提高某个波段光谱能量时，只需要提高该波段光谱对应的激发光光源的强度即可；如果多个激发光光源中的一个或多个发生损坏，直接将发生损坏的激发光光源替换掉即可，不影响整体实时荧光定量PCR仪的使用。

Description

一种荧光激发系统、光学系统及实时荧光定量PCR仪

技术领域

本申请涉及光学系统技术领域，尤其涉及一种荧光激发系统、光学系统及实时荧光定量PCR仪。

背景技术

实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)是一种在DNA扩增反应中，以荧光性化学物质检测每次聚合酶链式反应(PCR)循环后产物总量的方法。实时荧光定量PCR仪是通过光学系统来检测PCR样品的荧光信号强度，从而对PCR样品中的特定DNA序列进行定量分析的仪器，例如，用于核酸检测。实时荧光定量PCR仪的光学系统，主要包括用于产生激发光的荧光激发系统和用于接收荧光的荧光检测系统。

由于PCR样品的特点及检测方法的要求，通常使用滤光片从宽光谱中筛选出所需要的波段，然后再通过光学设计将一路或者多路光束整合汇聚到一处，聚焦到样品检测台，进行荧光的激发。

现有的荧光激发系统，采用连续光源作为激发光光源(如钨灯或氙灯)，以及与连续光源配合的滤光片切换转动机构，所述滤光片切换转动机构包括圆周分布于所述转动面上的多个滤波片，通过转动所述转动面，调整所述滤波片的位置，将不同的带通滤光片旋转到光路中来选择不同波段激发光，实现从宽光谱中筛选出所需要的波段。

但是，现有的荧光激发系统，当需要提高某个波段光谱能量时，只能通过提升整体连续光源光强度的方式来实现，这样就伴随着很大的能量浪费，还会产生很大的热量；另外，如果滤光片切换转动机构因为老化失效或运输过程中被损坏，整个实时荧光定量PCR仪将无法正常工作。

实用新型内容

为解决现有技术中，当需要提高某个波段光谱能量时，只能通过提升整体连续光源光强度的方式来实现，这样就伴随着很大的能量浪费，还会产生很大的热量；另外，如果滤光片切换转动机构因为老化失效或运输过程中被损坏，整个实时荧光定量PCR仪将无法正常工作的问题。

第一方面，本申请提供一种荧光激发系统，应用于实时荧光定量PCR仪，所述荧光激发系统包括：第一自由曲面反射镜、至少两个激发光光源和样品台；

所述至少两个激发光光源位于所述第一自由曲面反射镜与所述样品台之间；

所述至少两个激发光光源发射的激发光经所述第一自由曲面反射镜反射，汇聚于所述样品台。

进一步地，所述样品台位于所述第一自由曲面反射镜的中心线的延长线上。

进一步地，每个所述激发光光源与所述第一自由曲面反射镜中心之间的距离相同；每个第一连线与第二连线的夹角相同，其中，所述第一连线是指所述激发光光源中心与所述第一自由曲面反射镜中心的连线，所述第二连线是指所述样品台中心与所述第一自由曲面反射镜中心的连线。

进一步地，所述激发光光源中心与所述第一自由曲面反射镜中心之间的距离为60.4mm，所述第一连线与第二连线的夹角为26.3°，所述样品台中心与所述第一自由曲面反射镜的中心之间的距离为117.5mm。

进一步地，所述激发光光源为LED光源。

第二方面，本申请提供一种实时荧光定量PCR仪，包括上述第一方面所述的荧光激发系统。

第三方面，本申请提供一种光学系统，应用于实时荧光定量PCR仪，包括第一自由曲面反射镜、第二自由曲面反射镜、至少两个激发光光源、至少两个检测器和样品台；

所述至少两个激发光光源位于所述第一自由曲面反射镜与所述样品台之间；

所述至少两个激发光光源发射的激发光经所述第一自由曲面反射镜反射，汇聚于所述样品台；

所述至少两个检测器位于所述第二自由曲面反射镜与所述样品台之间；

所述至少两个激发光光源激发样品产生的荧光，经所述第二自由曲面反射镜反射后，汇聚至对应的检测器，其中，每个所述检测器配置有对应的第二滤波片，用于筛选目标波段，以实现荧光信号的收集和检测。

进一步地，第三连线与第四连线垂直，其中，所述第三连线是指所述第一自由曲面反射镜中心与所述样品台中心的连线，所述第四连线是指所述第二自由曲面反射镜中心与所述样品台中心的连线。

第四方面，本申请提供一种实时荧光定量PCR仪，包括上述第三方面所述的光学系统。

本申请实施例提供的一种荧光激发系统、光学系统及实时荧光定量PCR仪，采用多路单独的激发光光源，通过第一自由曲面反射镜的反射，将各路激发光汇聚于样品台，用于激发荧光。当需要提高某个波段光谱能量时，只需要提高该波段光谱对应的激发光光源的强度即可；如果多个激发光光源中的一个或多个发生损坏，直接将发生损坏的激发光光源替换掉即可，不影响整体实时荧光定量PCR仪的使用。另外，相比于现有的球面反射镜由于存在各种像差，例如球差，慧差，像散等，特别是当反射镜在大角度工作时，像差的影响会更加的严重，造成汇聚光斑的能量分布不一致，影响样品的激发效果，本申请实施例提供的第一自由曲面反射镜，可以让光线按照设计的要求通过规定的路径，确保多路光线都能一致的汇聚至样品台处，消除像差的同时也消除了不同路径光线的差异，保证了各个光路的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种荧光激发系统的结构示意图；

图2为三种形态的自由曲线坐标图；

图3为拟合坐标点得到的DC曲线坐标图；

图4为本申请实施例提供的一种光学系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种光学系统的光路图。

附图标记说明

1A-第一自由曲面反射镜，1B-第二自由曲面反射镜，2-激发光光源，3-样品台，4-检测器，

5A-第一滤波片，5B-第二滤波片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本申请提供一种荧光激发系统，应用于实时荧光定量PCR仪，所述荧光激发系统包括：第一自由曲面反射镜1A、至少两个激发光光源2和样品台3；所述至少两个激发光光源2位于所述第一自由曲面反射镜1A与所述样品台3之间；所述至少两个激发光光源2发射的激发光经所述第一自由曲面反射镜1A反射，汇聚于所述样品台3。

本申请实施例提供的荧光激发系统安装于实时荧光定量PCR仪的预设位置，用于对样品台上的样品荧光激发。其中，每个激发光光源2可以是不同颜色的LED光源或者每个激发光光源2配置有对应波段的第一滤波片5A，以使不同的激发光光源2可以输出不同波段的激发光，应理解，不同的激发光光源2可以用于输出不同波段的激发光，也可以用于输出相同波段的激发光，本申请对此不进行限定。在一个例子中，荧光激发系统包括六个激发光光源2，分别为第一激发光光源、第二激发光光源、第三激发光光源、第四激发光光源、第五激发光光源和第六激发光光源，其中，第一激发光光源用于输出400-410nm波段的激发光，第二激发光光源用于输出500-510nm波段的激发光，第三激发光光源用于输出525-530nm波段的激发光，第四激发光光源用于输出490-500nm波段的激发光，第五激发光光源用于输出540-550nm波段的激发光，第六激发光光源用于输出460-485nm波段的激发光。在另一个例子中，荧光激发系统包括六个激发光光源，分别为第一激发光光源、第二激发光光源、第三激发光光源、第四激发光光源、第五激发光光源和第六激发光光源，其中，第一激发光光源用于输出400-410nm波段的激发光，第二激发光光源用于输出400-410nm波段的激发光，第三激发光光源用于输出525-530nm波段的激发光，第四激发光光源用于输出490-500nm波段的激发光，第五激发光光源用于输出540-550nm波段的激发光，第六激发光光源用于输出460-485nm波段的激发光。

每个激发光光源2输出的激发光，射入到第一自由曲面反射镜1A，第一自由曲面反射镜1A能够将射入的激发光反射，并汇聚于样品台3，用于样品的荧光激发。其中，激发光光源2的安装位置和角度，以及，样品台3的安装位置和角度，均根据第一自由曲面反射镜1A的光线设计路径而设定，确保多路光线都能一致的汇聚至样品台3处。

本申请实施例采用多路单独的激发光光源2，通过第一自由曲面反射镜1A的反射，将各路激发光汇聚于样品台3，用于激发荧光。当需要提高某个波段光谱能量时，只需要提高该波段光谱对应的激发光光源2的强度即可；如果多个激发光光源2中的一个或多个发生损坏，直接将发生损坏的激发光光源2替换掉即可，不影响整体实时荧光定量PCR仪的使用。

另外，相比于现有的球面反射镜由于存在各种像差，例如球差，慧差，像散等，特别是当反射镜在大角度工作时，像差的影响会更加的严重，造成汇聚光斑的能量分布不一致，影响样品的激发效果，本申请实施例提供的第一自由曲面反射镜1A，可以让光线按照设计的要求通过规定的路径，确保多路光线都能一致的汇聚至样品台3处，消除像差的同时也消除了不同路径光线的差异，保证了各个光路的一致性。

对于第一自由曲面反射镜1A的设计方法，本申请不进行限定，以下提供一种第一自由曲面反射镜1A的可实现方式。

自由曲面反射镜主要设计过程就是计算出自由曲面对应的自由曲线，下面简单说明自由曲线的计算推导过程：

如图2所示，自由曲线包括三种形态：当a₀＝0，光源点横坐标与自由曲线起始点D重合；当a₀＞0，光源点位于自由曲线左侧；当a₀＜0，a_k＞0，光源点位于自由曲线之间。

其中，D，C分别为自由曲线起止点，光源点为O，r_n为入射光线向量，v_n为出射光线向量，入射光所在介质材料折射率为n₂，出射光所在介质折射率为n₁，M_n(x，y)，M_n+1(x’，y’)为相邻极近的点，N_t是一个与M_nM_n+1垂直的单位向量，平行出射光角度为α与竖直方向夹角，顺时针为正，设O坐标为(0，0)，D坐标为(a₀，b₀)，C坐标为(a_k，b_k)，a_k＞a₀。

以下用折射的方式来推导公式据有普遍性，研究反射现象时只需要把其中一个介质的折射率换为-n就可以表示反射现象。

公式推演过程：

根据M_n，M_n+1是相邻极近的两点，Nt是一个与M_nM_n+1垂直的单位向量，可以得到如下关系式(1)和关系式(2)，

M_nM_n+1·N_t＝0 (1)

M_nM_n+1＝(x'-x,y'-y)＝(Δx,Δy) (2)

根据r_n是入射光线的单位向量，v_n是折射光线的单位向量，出射角度为α与竖直方向夹角，顺时针为正。可以得到如下关系式(3)和关系式(4)，

v_n＝(sinα,cosα) (4)

根据Nt是折射光线与入射光线的矢量之差的单位向量，可以得到如下关系式(5)，

由关系式(1)(2)(3)(4)(5)计算可得如下关系式(6)：

微分法计算自由曲线坐标点：由关系式(6)可知，通过积分计算原函数的难度较大，为了省去求原函数的复杂计算过程，可用微分法求出近似的坐标点。

已知O点坐标为(0，0)，自由曲线起始x₀＝a₀，y₀＝b₀，m＝a_k-a₀，将DC分为k段，可得各点坐标如下：

△x＝(a_k-a₀)/k，

x₀＝a₀，y₀＝b₀；

x₁＝a₀+△x，y₁＝y₀+△y₀；

x₂＝a₀+2△x，y₂＝y₁+△y₁；

...

x_k-1＝a₀+(k-1)△x，y_k-1＝y_k-2+△y_k-2；

x_k＝a_k，y_k＝y_k-1+△y_k-1＝b_k。

DC曲线细分为k+1点，通过微分法计算近似坐标点，最后拟合坐标点，可得DC曲线，如图3所示。

通过上述设计思路，可以计算出需要的自由曲线的坐标点，用模拟软件按照计算的坐标点或者得到的近似曲线方程模拟出对应的自由曲面反射镜。还可以采用光学设计软件LightTools中对初始结构进行优化设计，优化过程是建立设计需求的优化函数，通过软件仿真模拟解出最优的解。

基于上述计算过程可知，在计算自由曲线的过程，同时确定对应的光源点坐标位置，因此，在安装时，需要将激发光光源2安装在对应的光源点坐标位置，激发光光源2按照设计好的光路射向第一自由曲面反射镜，第一自由曲面反射镜将多路空间分布的激发光反射，并汇聚至同一处，该处即为样品台位置。

需要说明的是，第一自由曲面反射镜不是常规器件，传统的加工方式很难实现，因此可以通过注塑的方式来加工完成。

本申请实施例提供的荧光激发系统，各路激发光在空间上分布，且通过第一自由曲面反射镜反射后汇聚至一处，各路激发光彼此独立不会相互串扰，可以将各路激发光的单色性提高，提高与荧光物质的一一对应性；当需要提高某个波段光谱能量时，只需提升整体对应激发光光源2的光强度的方式来实现，而不需要提升整体光源的光强度。

其中，为了输出预设波段的激发光，激发光光源2可以是不同颜色的LED光源，或者，激发光光源2可以配置有对应波段的第一滤波片5A，或者，激发光光源2可以是不同颜色的LED光源，同时配置有对应波段的第一滤波片5A，本申请对此不进行限定。

在一具体实施例中，激发光光源2采用LED光源，进一步地，不同激发光光源2可以采用具有不同波段的LED光源。例如，LED光源可以采用发红光的红色LED光源，发绿光的绿色LED光源或者发蓝光的蓝色LED光源等，本申请对此不进行限定。需要说明的是，不同颜色的LED光源对应的光谱范围较大，因此，为了得到更精确的光谱范围，在每个激发光光源2的出口处安装有一个第一滤波片5A，通过使用具有较宽波长范围的LED光源与具有较窄波长范围的第一滤波片组合，得到波段更加精确的激发光。在一个例子中，激发光光源2为发绿光的绿色LED光源，其中绿色LED光源的波长范围为495～530nm，对应该激发光光源2的第一滤波片的滤波范围可以为495～500nm，500～505nm，505～510nm，510～515nm，515～520nm，520～525nm，525～530nm，496nm，505nm，508nm，512nm，518nm，523nm或528nm，也就是说，同一激发光光源2中第一滤波片的滤波范围或滤波值应在对应的LED光源的波长范围内。

在一具体实施例中，荧光激发系统包括八个激发光光源2，其中，八个激发光光源2可以分别对应多种不同波段的LED光源，例如，其中，四个激发光光源2均采用发红光的红色LED光源，另外四个激发光光源2均采用发蓝光的蓝色LED光源，为了实现最终从八个激发光光源2输出不同波段的激发光，可以调整激发光光源2对应滤光片的滤波范围。也就是说，本申请实施例中的多个激发光光源2，可以采用相同波段的LED光源，实现输出不同波段的激发光，也可以采用不同波段的LED光源，实现输出不同波段的激发光。

如果激发光光源2与对应波段的第一滤波片配合，实现输出预设波段的激发光，其中，每个激发光光源2可以与对应的第一滤波片制作成整体的光源模块，即在第一自由曲面反射镜1A与样品台3之间空间分布有多个光源模块，每个光源模块包括激发光光源2和与激发光光源2配合的第一滤波片。

在一具体实施例中，所述样品台3可以放置在所述第一自由曲面反射镜1A的中心线的延长线上。更进一步的，每个所述激发光光源2与所述第一自由曲面反射镜1A中心之间的距离相同；每个第一连线与第二连线的夹角相同，其中，所述第一连线是指所述激发光光源2中心与所述第一自由曲面反射镜1A中心的连线，所述第二连线是指所述样品台3中心与所述第一自由曲面反射镜1A中心的连线。

上述实施例中，相当于每个激发光光源2按照相同的角度和距离排布在第一自由曲面反射镜1A和样品台3之间，因此更便于激发光光源2的定位安装。在安装时，如果激发光光源2采用LED光源，可以将LED光源背板与LED光源中心点和第一自由曲面反射镜1A中心点的连线垂直，从而定位激发光光源2的发射光路。

在一个具体例子中，所述样品台3中心与所述第一自由曲面反射镜1A的中心之间的距离为117.5mm，所述激发光光源2中心与所述第一自由曲面反射镜1A中心之间的距离为60.4mm，所述第一连线与第二连线的夹角为26.3°。该例子中的尺寸设计能够排布至少六个激发光光源2。需要说明的是，如果需要增加更多数量的激发光光源2，可以相应的增加第一自由曲面反射镜1A的尺寸。而现有技术中的荧光激发系统很难做到具有六个激发光通道，还能够保证每个通道的激发光的波段的精准度和激发光的强度。因为现有技术中，采用的连续光源和滤光片切换转动机构配合的方式，由于高性能干涉滤光片的价格通常都比较昂贵，滤光片的尺寸不适宜做的很大，因此就需要一套复杂的光学系统来实现小光斑的汇聚，把连续光源的光通过光学系统汇聚到较小的滤光片上并通过，以实现波段选择的功能。但是由于对激发光的强度有一定的要求，通常都会选择大功率钨灯或者大功率氙灯，然而通常大功率钨灯或者大功率氙灯的口径会比较大，因此需要的光学汇聚系统的尺寸和口径也会相应的比较大。但是，将大口径的光收集聚焦到一定范围，对光学设计的要求比较高，如果设计不当，就会引入较高的像差，造成照明光斑不均匀，不同位置的激发光强度不一致，出现激发的荧光强度也不一致的问题。

本申请实施例还提供一种实时荧光定量PCR仪，该实时荧光定量PCR仪包括上述实施例所述的荧光激发系统，其中，该实时荧光定量PCR仪中与荧光激发系统配合使用的荧光检测系统可以是现有技术中任一可行的荧光检测系统，例如，可以是基于二向色镜及半透半反镜等光学器件制成的荧光检测系统，本申请对此不进行限定。

但是，现有技术中基于二向色镜及半透半反镜等光学器件制成的荧光检测系统，依然存在光路设计复杂、光学器件数量多等问题。

为解决上述问题，本申请实施例还提供一种光学系统，包括荧光激发系统和荧光检测系统，其中，荧光激发系统采用上述实施例一，荧光检测系统基于自由曲面反射镜来实现荧光信号收集和检测。

如图4和5所示，本申请实施例提供的一种光学系统，应用于实时荧光定量PCR仪，包括第一自由曲面反射镜1A、第二自由曲面反射镜1B、至少两个激发光光源2、至少两个检测器4和样品台3；所述至少两个激发光光源2位于所述第一自由曲面反射镜1A与所述样品台3之间；所述至少两个激发光光源2发射的激发光经所述第一自由曲面反射镜1A反射，汇聚于所述样品台3；所述至少两个检测器4位于所述第二自由曲面反射镜1B与所述样品台3之间；所述至少两个激发光光源2激发样品产生的荧光，经所述第二自由曲面反射镜1B反射后，汇聚至对应的检测器4其中，每个所述检测器4配置有对应的第二滤波片5B，用于筛选目标波段，以实现荧光信号的收集和检测。

第一自由曲面反射镜1A、至少两个激发光光源2和样品台3组成实时荧光定量PCR仪的荧光激发系统；第二自由曲面反射镜1B、至少两个检测器4和样品台3组成实时荧光定量PCR仪的荧光检测系统。其中，对于荧光激发系统，请参见上述实施例的描述，此处不再赘述。

其中，第二自由曲面反射镜1B的设计原理与第一自由曲面反射镜1A相同，第二自由曲面反射镜1B用于接收样品台3上样品被激发出的荧光，并将接收的荧光反射到对应的检测器4。检测器4对应安装在第二自由曲面反射镜1B设计的反射光路上，并且，每个所述检测器4配置有对应的第二滤波片5B，用于筛选目标波段，以实现荧光信号的收集和检测。由此可知，本申请实施例，荧光检测系统只需要在检测器4前放置对应检测所需的第二滤光片5B就可以筛选出所需要的波段，不再需要二向色镜等光学器件。例如，激发光光源2发出黄色激发光经过第一自由曲面反射镜1A反射后，射入样品台3激发样品台中样品发出红色荧光，红色荧光射入第二自由曲面反射镜1B，并经过第二自由曲面反射镜1B反射后，通过对应的第二滤波片5B射入对应的检测器4进行荧光检测。

进一步地，第三连线与第四连线垂直，其中，所述第三连线是指所述第一自由曲面反射镜1A中心与所述样品台3中心的连线，所述第四连线是指所述第二自由曲面反射镜1B中心与所述样品台3中心的连线。

本申请实施例中，激发光路与收集光路之间需要有一定夹角，该夹角大于0°小于180°，以避免激发光进入检测器4，其中，激发光路是指由第一自由曲面反射镜1A反射向样品台3的光路，收集光路是指由样品台3射向第二自由曲面反射镜1B的光路。其中，激发光路和收集光路成90°排布，即第三连线与第四连线垂直，这样可以最大程度的避免激发光进入检测器4。第一自由曲面反射镜1A和第二自由曲面反射镜1B可以采用相同的自由曲面，也可以采用不同的自由曲面，本申请对此不进行限定。

在一个具体例子中，第二自由曲面反射镜1B与第一自由曲面反射镜1A采用相同的自由曲面，按照样品台中心和第二自由曲面反射镜1B中心连线与第二自由曲面反射镜1B中心和检测器4中心连线成26.3°，距离第二自由曲面反射镜1B60.4mm的位置设置对应的检测器4，所述样品台3中心与所述第二自由曲面反射镜1B的中心之间的距离为117.5mm；所述激发光光源2中心与所述第一自由曲面反射镜1A中心之间的距离为60.4mm，所述第一连线与第二连线的夹角为26.3°，所述样品台3中心与所述第一自由曲面反射镜1A的中心之间的距离为117.5mm，其中，第二自由曲面反射镜1B与第一自由曲面反射镜1A按照激发光路和收集光路成90°排布。

本申请实施例还提供一种实时荧光定量PCR仪，包括以上实施例中任一所述的用于实时荧光定量PCR仪的光学系统。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种荧光激发系统，其特征在于，应用于实时荧光定量PCR仪，所述荧光激发系统包括：第一自由曲面反射镜(1A)、至少两个激发光光源(2)和样品台(3)；

所述至少两个激发光光源(2)位于所述第一自由曲面反射镜(1A)与所述样品台(3)之间；

所述至少两个激发光光源(2)发射的激发光经所述第一自由曲面反射镜(1A)反射，汇聚于所述样品台(3)。

2.根据权利要求1所述的荧光激发系统，其特征在于，所述样品台(3)位于所述第一自由曲面反射镜(1A)的中心线的延长线上。

3.根据权利要求1所述的荧光激发系统，其特征在于，每个所述激发光光源(2)与所述第一自由曲面反射镜(1A)中心之间的距离相同；每个第一连线与第二连线的夹角相同，其中，所述第一连线是指所述激发光光源(2)中心与所述第一自由曲面反射镜(1A)中心的连线，所述第二连线是指所述样品台(3)中心与所述第一自由曲面反射镜(1A)中心的连线。

4.根据权利要求3所述的荧光激发系统，其特征在于，所述激发光光源(2)中心与所述第一自由曲面反射镜(1A)中心之间的距离为60.4mm，所述第一连线与第二连线的夹角为26.3°，所述样品台(3)中心与所述第一自由曲面反射镜(1A)的中心之间的距离为117.5mm。

5.根据权利要求1所述的荧光激发系统，其特征在于，所述激发光光源(2)为LED光源。

6.一种实时荧光定量PCR仪，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的荧光激发系统。

7.一种光学系统，其特征在于，应用于实时荧光定量PCR仪，包括第一自由曲面反射镜(1A)、第二自由曲面反射镜(1B)、至少两个激发光光源(2)、至少两个检测器(4)和样品台(3)；

所述至少两个激发光光源(2)位于所述第一自由曲面反射镜(1A)与所述样品台(3)之间；

所述至少两个激发光光源(2)发射的激发光经所述第一自由曲面反射镜(1A)反射，汇聚于所述样品台(3)；

所述至少两个检测器(4)位于所述第二自由曲面反射镜(1B)与所述样品台(3)之间；

所述至少两个激发光光源(2)激发样品产生的荧光，经所述第二自由曲面反射镜(1B)反射后，汇聚至对应的检测器(4)，其中，每个所述检测器(4)配置有对应的第二滤波片，用于筛选目标波段，以实现荧光信号的收集和检测。

8.根据权利要求7所述的光学系统，其特征在于，第三连线与第四连线垂直，其中，所述第三连线是指所述第一自由曲面反射镜(1A)中心与所述样品台(3)中心的连线，所述第四连线是指所述第二自由曲面反射镜(1B)中心与所述样品台(3)中心的连线。

9.一种实时荧光定量PCR仪，其特征在于，包括权利要求7-8任一所述的光学系统。

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