JP2005257509A - 多光子励起型測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 極短パルスレーザ光を発振するレーザ光源2と、該レーザ光源2からの極短パルスレーザ光を伝達する光ファイバ手段4と、該光ファイバ手段4により伝達された極短パルスレーザ光を試料Aに照射し、試料Aから発せられた蛍光または反射光を測定する光学系を有する測定ヘッド3とを備え、前記光ファイバ手段4が負の群速度分散を付与する光ファイバを備える多光子励起型測定装置1を提供する。
【選択図】 図1
Description
この多光子励起型の顕微鏡は、レーザ光源として極短パルスを発生する極短パルスレーザを使用する。極短パルスレーザは、光ファイバや光学デバイスのレンズ等の光学系の媒質を透過する際に、群速度分散によってパルス幅が長くなることが知られている。
本発明は、極短パルスレーザ光を発振するレーザ光源と、該レーザ光源からの極短パルスレーザ光を伝達する光ファイバ手段と、該光ファイバ手段により伝達された極短パルスレーザ光を試料に照射し、試料から発せられた蛍光または反射光を測定する光学系を有する測定ヘッドとを備え、前記光ファイバ手段が負の群速度分散を付与する光ファイバを備える多光子励起型測定装置を提供する。
本実施形態に係る多光子励起型測定装置1は、図1に示されるように、レーザ光源2と、測定ヘッド3と、これらレーザ光源2と測定ヘッド3とを接続する光ファイバ4とから構成されている。レーザ光源2は、例えば、パルス幅が約100fsec(フェムト秒)の近赤外極短パルスレーザ光を発振する光源、例えば、チタンサファイアレーザ光源である。
Tube)11とを測定ヘッド本体12内に収容している。図中、符号14は、資料Aを載置するベース、符号15はベース14から鉛直方向に延びる支柱、符号16は支柱15に沿って測定ヘッド3を上下動あるいは傾斜可能に支持するアームである。
前記光ファイバ4としては、例えば、フォトニッククリスタルファイバのように、内部を伝播させる極短パルスレーザ光が所定の波長のときに、群速度分散量がゼロとなり、それより大きい波長かそれより小さい波長かに依存して、符号が異なる群速度分散を発生するものが採用されている。
本実施形態に係る多光子励起型測定装置1により、試料A、例えば、実験小動物の皮下組織、あるいは、臓器表面下の組織等の観察対象部位の観察を行うには、レーザ光源2を作動させて極短パルスレーザ光を光ファイバ4によって測定ヘッド3に伝達させる。
この場合において、本実施形態に係る多光子励起型測定装置1によれば、レーザ光源2と測定ヘッド3とを接続する光ファイバ4によって装置全体の群速度分散を補償することができるので、特別な装置が不要である。また、大がかりなプリチャーパ等を採用する必要がないので、装置を簡易かつコンパクトに構成することができるという利点がある。
本実施形態の説明においては、上述した第1の実施形態に係る多光子励起型測定装置1と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を簡略化する。
レーザ光源21は、例えば、800〜880nmの波長帯域において出射する極短パルスレーザ光の波長を段階的に、例えば、n段階に切替可能なレーザ光源である。
また、光ファイバ手段22は、図2に示されるように、複数の、例えば、n本の光ファイバ22−1〜22−nと、これらの光ファイバ22−1〜22−nの両端に配置された光スイッチ23,24とを備えている。
Deflector)とこれを制御する制御装置のように、レーザ光源21から発せられる極短パルスレーザ光を波長に応じて異なる方向に出射する構造のものでもよい
本実施形態の説明においては、上述した第2の実施形態に係る多光子励起型測定装置20と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態における光ファイバ手段31は、負の群速度分散を生ずる第1の光ファイバ32と、正の群速度分散を生ずる第2の光ファイバ33とを備えている。
これらの第2の光ファイバ33の両端には、光スイッチ34,35が配置されており、レーザ光源21から発せられる極短パルスレーザ光の波長に応じて異なる光ファイバ33−1〜33−nが選択されるようになっている。図中、符号36は、レーザ光源21から波長情報を受けとって、光スイッチ34,35に切換信号を出力する制御装置である。
具体的には、第1の光ファイバ32が、該第1の光ファイバ32を除く全ての光学系の正の群速度分散を補償する。したがって、第1の光ファイバ32の負の群速度分散が小さくなった場合には、第2の光ファイバ33を構成する光ファイバ33−1〜33−nを切り替えて、正の群速度分散を小さくし、負の群速度分散が大きくなった場合には、正の群速度分散を大きくするように第2の光ファイバ33を構成する光ファイバ33−1〜33−nを切り替えて、全体として群速度分散を略ゼロにすることができる。
1,20,30 多光子励起型測定装置
2,21 レーザ光源
3 測定ヘッド
4,22,31 光ファイバ手段
8 瞳投影光学系(光学系)
9 結像光学系(光学系)
10 対物光学系(光学系)
22−1〜22−n,33−1〜33−n 光ファイバ
23,24,34,35 スイッチ(ファイバ切替手段)
32 第1の光ファイバ
33 第2の光ファイバ
Claims (5)
- 極短パルスレーザ光を発振するレーザ光源と、
該レーザ光源からの極短パルスレーザ光を伝達する光ファイバ手段と、
該光ファイバ手段により伝達された極短パルスレーザ光を試料に照射し、試料から発せられた蛍光または反射光を測定する光学系を有する測定ヘッドとを備え、
前記光ファイバ手段が負の群速度分散を付与する光ファイバを備える多光子励起型測定装置。 - 前記光ファイバが、フォトニッククリスタルファイバからなる請求項1に記載の多光子励起型測定装置。
- 前記レーザ光源が、出射する極短パルスレーザ光の波長を切り替え可能であり、
前記光ファイバ手段が、群速度分散量の異なる複数の光ファイバと、前記レーザ光源から出射される極短パルスレーザ光の波長に基づいて、該極短パルスレーザ光を伝播させる光ファイバを切り替えるファイバ切替手段とを備える請求項1または請求項2に記載の多光子励起型測定装置。 - 前記光ファイバ手段が、負の群速度分散を付与する第1の光ファイバと、異なる正の群速度分散を付与する複数の第2の光ファイバと、前記第1の光ファイバにより伝播されてきた極短パルスレーザ光を伝播させる第2の光ファイバを、前記レーザ光源から出射される極短パルスレーザ光の波長に基づいて切り替えるファイバ切替手段とを備える請求項1または請求項2に記載の多光子励起型測定装置。
- 前記第2の光ファイバが、長さのことのなる同一種類の複数の光ファイバからなる請求項4に記載の多光子励起型測定装置。
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