JP2007328113A - Laser modulator and microscope - Google Patents

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Naoshi Aikawa
直志 相川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser modulator capable of modulating laser beams having a plurality of wavelengths at high speed and to provide a microscope. <P>SOLUTION: The laser modulator has a laser light source 10 radiating the laser beams having the plurality of wavelengths, a multi-wavelength modulating means 11 respectively independently modulating the laser beams having the plurality of wavelengths and a high speed modulating means 12 modulating outputted beams from the multi-wavelength modulating means 11 at a speed higher than that of the multi-wavelength modulating means 11. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ変調装置、顕微鏡に関する。   The present invention relates to a laser modulation device and a microscope.

従来、AOM(Acousto-Optic Modulator)やAOTF(Acousto-Optic Tunable Filter)等の音響光学素子を用いたレーザ変調装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開2005−25054号公報
Conventionally, a laser modulation device using an acousto-optic element such as an AOM (Acousto-Optic Modulator) or an AOTF (Acousto-Optic Tunable Filter) is known (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-2005-25054

しかしながら、音響光学素子であるAOMは、レーザ光を高速で変調することができる反面、単一の波長のレーザ光のみしか変調することができない。このため、複数の波長のレーザ光をAOMへ入力する場合には、AOMの入力側に分光特性を有する光学フィルタ、例えば干渉膜等を配置して、AOMへ入力するレーザ光の波長を選択しなければならなかった。   However, while the AOM that is an acoustooptic device can modulate laser light at high speed, it can only modulate laser light having a single wavelength. For this reason, when inputting laser light of a plurality of wavelengths to the AOM, an optical filter having spectral characteristics, such as an interference film, is arranged on the input side of the AOM, and the wavelength of the laser light input to the AOM is selected. I had to.

またAOMは、入力されるレーザ光の波長に依存して出力光(一次回折光)の出射角度が異なってしまう。このため、出力光の出射角度を固定することが望まれる状況においては、波長毎にAOMを用意し、各波長のレーザ光を個別に変調しなければならなかった。   Further, the output angle of the output light (first-order diffracted light) varies depending on the wavelength of the input laser light. For this reason, in a situation where it is desired to fix the emission angle of the output light, an AOM is prepared for each wavelength, and the laser light of each wavelength must be individually modulated.

また、もう1つの音響光学素子であるAOTFは、上述したAOMと異なり、複数の波長のレーザ光を同時に変調することができる。また、AOTFは出力光(1次回折光)の出射角度をレーザ光の波長に依存せずに略一定に維持することもできる。   Further, AOTF, which is another acoustooptic device, can simultaneously modulate laser beams having a plurality of wavelengths, unlike the above-described AOM. The AOTF can also maintain the output angle of the output light (first-order diffracted light) substantially constant without depending on the wavelength of the laser light.

しかしながら斯かるAOTFは、変調の速度がAOMに比して遅いため、高速の変調が望まれる状況においては使用することができなかった。   However, such an AOTF cannot be used in a situation where high-speed modulation is desired because the modulation speed is slower than that of the AOM.

そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数の波長のレーザ光を高速で変調することが可能なレーザ変調装置、顕微鏡を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a laser modulation device and a microscope capable of modulating laser beams having a plurality of wavelengths at high speed.

上記課題を解決するために本発明は、
複数の波長のレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記複数の波長のレーザ光をそれぞれ独立に変調する多波長変調手段と、
前記多波長変調手段からの出力光を前記多波長変調手段よりも高速に変調する高速変調手段と、
を有することを特徴とするレーザ変調装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention
A laser light source for irradiating laser beams of a plurality of wavelengths;
Multi-wavelength modulation means for independently modulating the laser beams of the plurality of wavelengths;
High-speed modulation means for modulating the output light from the multi-wavelength modulation means faster than the multi-wavelength modulation means;
A laser modulation device is provided.

また、本発明のレーザ変調装置を備えたことを特徴とする顕微鏡を提供する。   Moreover, the microscope provided with the laser modulation apparatus of this invention is provided.

本発明によれば、複数の波長のレーザ光を高速で変調することが可能なレーザ変調装置、顕微鏡を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laser modulation apparatus and microscope which can modulate the laser beam of a some wavelength at high speed can be provided.

以下、本発明の各実施形態に係るレーザ変調装置及び顕微鏡について添付図面に基づいて詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るレーザ変調装置を備えたレーザ走査型顕微鏡の構成を示す図である。
Hereinafter, a laser modulation device and a microscope according to each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser scanning microscope including a laser modulation device according to the first embodiment of the present invention.

図1に示すように、本レーザ走査型顕微鏡1は、レーザ走査型顕微鏡であって、顕微鏡本体2と、複数の波長のレーザ光を照明光として顕微鏡本体2へ供給するレーザ変調装置3と、観察モニタ4を備えたコンピュータ5とからなる。なお、顕微鏡本体2とレーザ変調装置3とは、光ファイバ6を介して接続されている。   As shown in FIG. 1, the laser scanning microscope 1 is a laser scanning microscope, which includes a microscope main body 2, a laser modulation device 3 that supplies laser light having a plurality of wavelengths to the microscope main body 2 as illumination light, The computer 5 includes an observation monitor 4. The microscope main body 2 and the laser modulation device 3 are connected via an optical fiber 6.

図2は、本発明の第1実施形態に係るレーザ変調装置3の構成を示す図である。
図2に示すように、レーザ変調装置3は、波長の異なる複数のレーザ光を発するマルチレーザ光源10と、複数の波長のレーザ光を同時に変調可能なAOTF11と、単一の波長のレーザ光を高速で変調可能なAOM12とからなる。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the laser modulation device 3 according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the laser modulator 3 includes a multi-laser light source 10 that emits a plurality of laser beams having different wavelengths, an AOTF 11 that can simultaneously modulate a plurality of laser beams, and a single-wavelength laser beam. And AOM 12 capable of high-speed modulation.

本レーザ変調装置3において、AOTF11は、マルチレーザ光源10の出射光路上に配置されており、AOM12は、AOTF11からの出力光のうちの1次回折光の出射光路上に配置されている。さらに、AOM12からの出力光のうちの0次回折光の出射光路上には、光ファイバ6のカップラ6aが配置されている。なお、カップラ6aには、レーザ光を光ファイバ6へ効率良く導入するための不図示のレンズが組み込まれている。   In the laser modulation device 3, the AOTF 11 is disposed on the output light path of the multi-laser light source 10, and the AOM 12 is disposed on the output light path of the first-order diffracted light out of the output light from the AOTF 11. Further, a coupler 6 a of the optical fiber 6 is disposed on the output optical path of the 0th-order diffracted light out of the output light from the AOM 12. The coupler 6a incorporates a lens (not shown) for efficiently introducing laser light into the optical fiber 6.

斯かる本レーザ変調装置3において、マルチレーザ光源10から発せられた複数の波長のレーザ光は、AOTF11によってそれぞれ独立に変調されて、その一次回折光がAOM12に入力される。この光は、該AOM12によって高速で変調されて、その0次回折光がカップラ6aに入力される。そしてカップラ6aに入力されたこの光は、光ファイバ6を介して顕微鏡本体2へ照明光として導入されることとなる。   In this laser modulation device 3, the laser beams having a plurality of wavelengths emitted from the multi-laser light source 10 are independently modulated by the AOTF 11, and the first-order diffracted light is input to the AOM 12. This light is modulated at high speed by the AOM 12, and the zero-order diffracted light is input to the coupler 6a. The light input to the coupler 6a is introduced into the microscope body 2 as illumination light through the optical fiber 6.

以上の構成により本レーザ変調装置3は、具体的には、AOTF11によって複数の波長のレーザ光をそれぞれ独立に10μs程度の変調速度でON/OFF及び調光、即ち波長を選択してその波長のレーザ光の強度調整を行い、さらに、このAOTF11からの出力光をAOM12によって1μs程度の変調速度でON/OFF(スイッチング)することができる。   With the above configuration, the laser modulation device 3 specifically selects ON / OFF and dimming, that is, the wavelength of a plurality of wavelengths of laser light independently at a modulation speed of about 10 μs by the AOTF 11, and selects the wavelength of that wavelength. The intensity of the laser light is adjusted, and the output light from the AOTF 11 can be turned ON / OFF (switched) by the AOM 12 at a modulation speed of about 1 μs.

このようにして本レーザ変調装置3では、複数の波長のレーザ光を高速に変調することができる。また本レーザ変調装置3では、AOM12の出力光のうちの0次回折光を本レーザ変調装置3の出力光としてカップラ6aへ入力する構成であるため、この出力光の出射角度は波長に依存せずに常に一定に維持することができる。   In this manner, the laser modulation device 3 can modulate laser light having a plurality of wavelengths at high speed. In the laser modulation device 3, the 0th-order diffracted light of the output light from the AOM 12 is input to the coupler 6 a as the output light of the laser modulation device 3. Therefore, the emission angle of the output light does not depend on the wavelength. Can always be kept constant.

以上の構成の本レーザ走査型顕微鏡1において、レーザ変調装置3からのレーザ光は、光ファイバ6を介して顕微鏡本体2内へ導入され、偏光板15によって直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ16によって反射される。そしてこの光は、1/4波長板17、偏向ミラー18を順に経た後、レンズ19,20,21を介してステージ22上の標本23の表面に照射される。ここで、偏向ミラー18は不図示の2個のガルバノメータによって駆動され、これによって照射光を標本23の表面上で走査することができる。   In the laser scanning microscope 1 having the above configuration, the laser light from the laser modulation device 3 is introduced into the microscope main body 2 through the optical fiber 6, converted into linearly polarized light by the polarizing plate 15, and then polarized light. Reflected by the splitter 16. This light passes through the quarter-wave plate 17 and the deflecting mirror 18 in this order, and is then irradiated onto the surface of the sample 23 on the stage 22 through the lenses 19, 20, and 21. Here, the deflection mirror 18 is driven by two galvanometers (not shown), whereby the irradiation light can be scanned on the surface of the sample 23.

そして、標本23の表面で反射された光は、再びレンズ21,20,19、偏向ミラー18、及び1/4波長板17を順に経て偏光ビームスプリッタ16へ入射する。この光は該偏光ビームスプリッタ16を透過し、レンズ24を介して光電検出器25に導かれ、該光電検出器25の光電面には標本23の照射点の像が結ばれることとなる。これによりコンピュータ5は、各走査点における光電検出器25の出力から標本23の画像データを作成して観察モニタ4上に表示することができる。   Then, the light reflected by the surface of the sample 23 enters the polarization beam splitter 16 again through the lenses 21, 20, 19, the deflection mirror 18, and the quarter wavelength plate 17 in order. This light passes through the polarization beam splitter 16 and is guided to the photoelectric detector 25 through the lens 24, and an image of the irradiation point of the sample 23 is formed on the photoelectric surface of the photoelectric detector 25. Accordingly, the computer 5 can create image data of the sample 23 from the output of the photoelectric detector 25 at each scanning point and display it on the observation monitor 4.

以上より、複数の波長のレーザ光を高速で変調することが可能なレーザ走査型顕微鏡1を実現することができる。
なお、本実施形態では、レーザ光源としてマルチレーザ光源10を用いているが、本発明はこれに限られるものでなく、波長可変のレーザ光源を用いたり、光ファイバを用いてレーザ発振させるファイバレーザ光源を用いたり、波長の異なるレーザ光源を複数個備える構成とすることもできる。
From the above, it is possible to realize the laser scanning microscope 1 that can modulate laser light having a plurality of wavelengths at high speed.
In the present embodiment, the multi-laser light source 10 is used as the laser light source. However, the present invention is not limited to this, and a fiber laser that uses a wavelength-variable laser light source or performs laser oscillation using an optical fiber. A light source may be used, or a plurality of laser light sources having different wavelengths may be provided.

また、本実施形態において、光電検出器25の直前であって標本23と共役な位置にピンホールを配置すれば、本レーザ走査型顕微鏡1をコンフォーカル顕微鏡として用いることができる。さらに、斯かるコンフォーカル顕微鏡において、偏光板15と1/4波長板17を取り除き、偏光ビームスプリッタ16の代わりにダイクロイックミラーを使用し、このダイクロイックミラーと光電検出器25の間の光路に蛍光フィルタを取り付けることで、蛍光コンフォーカル顕微鏡として用いることができる。ここで、ダイクロイックミラーは、レーザ変調装置3からのレーザ光を反射し、かつ標本23をこのレーザ光で励起することにより標本23から放射された蛍光を透過する。蛍光フィルタは、標本23で反射したレーザ光を透過せず、かつ該蛍光を透過する。さらに、斯かる蛍光コンフォーカル顕微鏡において標本を光退色させて観察する等の場合には、波長毎にレーザ光を独立に調光する必要があるが、調光する画素の場所が予めわかっているため、AOTFによる変調のタイミングをコントロールすることによって光退色させる箇所を自在に制御することができる。   In the present embodiment, the laser scanning microscope 1 can be used as a confocal microscope if a pinhole is disposed immediately before the photoelectric detector 25 and at a position conjugate with the sample 23. Further, in such a confocal microscope, the polarizing plate 15 and the quarter wavelength plate 17 are removed, and a dichroic mirror is used in place of the polarizing beam splitter 16, and a fluorescent filter is provided in the optical path between the dichroic mirror and the photoelectric detector 25. Can be used as a fluorescent confocal microscope. Here, the dichroic mirror reflects the laser beam from the laser modulation device 3 and transmits the fluorescence emitted from the sample 23 by exciting the sample 23 with this laser beam. The fluorescent filter does not transmit the laser light reflected by the specimen 23 and transmits the fluorescence. Furthermore, in the case of observing a specimen by photobleaching with such a fluorescent confocal microscope, it is necessary to dim the laser beam independently for each wavelength, but the location of the dimming pixel is known in advance. Therefore, by controlling the timing of modulation by AOTF, it is possible to freely control the location where light fading occurs.

なお、以下に示す各実施形態では、本実施形態に係るレーザ変調装置3の変形例を示す。
(第2実施形態)
図3(a)は、本発明の第2実施形態に係るレーザ変調装置の構成を示す図である。
図3(a)に示すように、本レーザ変調装置30は、マルチレーザ光源31と、AOTF32と、AOM33と、該AOM33の出力光の出射角度の波長依存性を解消するための三角柱形状のプリズム34とからなる。
In each embodiment shown below, a modification of laser modulation device 3 concerning this embodiment is shown.
(Second Embodiment)
FIG. 3A is a diagram showing a configuration of a laser modulation apparatus according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3A, the laser modulation device 30 includes a multi-laser light source 31, an AOTF 32, an AOM 33, and a prism having a triangular prism shape for eliminating the wavelength dependence of the output angle of the output light of the AOM 33. 34.

本レーザ変調装置30において、AOTF32は、マルチレーザ光源31の出射光路上に配置されており、AOM33は、AOTF32からの出力光のうちの1次回折光の出射光路上に配置されている。また、プリズム34は、AOM33からの出力光のうちの1次回折光の出射光路上であってAOM33の近傍に配置されている。そしてさらに、プリズム34の出射光路上には、光ファイバ6のカップラ6aが配置されている。   In the laser modulation device 30, the AOTF 32 is arranged on the emission optical path of the multi-laser light source 31, and the AOM 33 is arranged on the emission optical path of the first-order diffracted light out of the output light from the AOTF 32. The prism 34 is disposed in the vicinity of the AOM 33 on the outgoing optical path of the first-order diffracted light out of the output light from the AOM 33. Further, a coupler 6 a of the optical fiber 6 is disposed on the outgoing optical path of the prism 34.

斯かる本レーザ変調装置30において、マルチレーザ光源31から発せられた複数の波長のレーザ光は、AOTF32によってそれぞれ独立に変調されて、その一次回折光がAOM33に入力される。この光は、該AOM33によって高速で変調されて、その1次回折光はプリズム34に入力される。そしてこの光は、該プリズム34によって屈折されて、カップラ6aに入力される。カップラ6aに入力されたこの光は、光ファイバ6を介して顕微鏡本体へ照明光として導入されることとなる。   In this laser modulation device 30, the laser beams having a plurality of wavelengths emitted from the multi-laser light source 31 are independently modulated by the AOTF 32, and the first-order diffracted light is input to the AOM 33. This light is modulated at high speed by the AOM 33, and the first-order diffracted light is input to the prism 34. This light is refracted by the prism 34 and input to the coupler 6a. The light input to the coupler 6a is introduced as illumination light into the microscope body via the optical fiber 6.

以上の構成により本レーザ変調装置30は、上記第1実施形態に係るレーザ変調装置3と同様の効果を奏することができる。そしてさらに本レーザ変調装置30では、上述のようにAOM33の出力光のうち、波長に依存して進行方向が異なる1次回折光をプリズム34によって屈折し、本レーザ変調装置30の出力光としてカップラ6aへ入力する構成であるため、この出力光の出射角度は波長に依存せずに常に一定に維持することができる。また、前述のように本レーザ変調装置30は、AOM33の出力光のうちの1次回折光を使用する構成であるため、調光範囲を上記第1実施形態に比して大きく確保することができる。なお、調光範囲とは、レーザ光を調光した際の光強度の最も小さい値と最も大きな値の範囲を指す。   With this configuration, the laser modulation device 30 can achieve the same effects as the laser modulation device 3 according to the first embodiment. Further, in the laser modulator 30, as described above, the first-order diffracted light whose traveling direction varies depending on the wavelength among the output light of the AOM 33 is refracted by the prism 34, and the coupler 6 a is output as the output light of the laser modulator 30. The output angle of the output light can always be kept constant regardless of the wavelength. Further, as described above, since the laser modulation device 30 is configured to use the first-order diffracted light of the output light of the AOM 33, it is possible to ensure a large dimming range as compared with the first embodiment. . The light control range refers to the range of the smallest value and the largest value of the light intensity when the laser light is modulated.

なお、本実施形態に係るレーザ変調装置30では、上述のプリズム34の替わりに、AOM33の出力光(一次回折光)の出射角度の波長依存性を解消可能な他の光学素子、例えば回折格子等を用いることもできる。   In the laser modulation device 30 according to the present embodiment, instead of the prism 34 described above, other optical elements that can eliminate the wavelength dependency of the output angle (first-order diffracted light) of the output light (first-order diffracted light) of the AOM 33, such as a diffraction grating, etc. Can also be used.

(第3実施形態)
図3(b)は、本発明の第3実施形態に係るレーザ変調装置の構成を示す図である。
図3(b)に示すように、本レーザ変調装置40は、マルチレーザ光源41と、AOTF42と、第1AOM43と、第2AOM44とからなる。
(Third embodiment)
FIG. 3B is a diagram showing a configuration of a laser modulation device according to the third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3B, the laser modulation device 40 includes a multi-laser light source 41, an AOTF 42, a first AOM 43, and a second AOM 44.

本レーザ変調装置40において、AOTF42は、マルチレーザ光源41の出射光路上に配置されており、第1AOM43は、AOTF42からの出力光のうちの1次回折光の出射光路上に配置されている。また、第2AOM44は、第1AOM43からの出力光のうちの1次回折光の出射光路上であって、第1AOM43と反対の向き、即ち第1AOM43の出力光(一次回折光)の出射角度の波長依存性を解消(相殺)する向きで配置されている。そしてさらに、第2AOM43の出射光路上には、光ファイバ6のカップラ6aが配置されている。   In the laser modulation device 40, the AOTF 42 is arranged on the emission optical path of the multi-laser light source 41, and the first AOM 43 is arranged on the emission optical path of the first-order diffracted light out of the output light from the AOTF 42. In addition, the second AOM 44 is on the emission optical path of the first-order diffracted light out of the output light from the first AOM 43 and has the opposite direction to the first AOM 43, that is, the wavelength dependence of the output angle of the output light (first-order diffracted light) of the first AOM 43. It is arranged in a direction to cancel (offset) the property. Further, a coupler 6 a of the optical fiber 6 is disposed on the outgoing optical path of the second AOM 43.

斯かる本レーザ変調装置40において、マルチレーザ光源41から発せられた複数の波長のレーザ光は、AOTF42によってそれぞれ独立に変調されて、その一次回折光が第1AOM43に入力される。この光は、該第1AOM43によって高速で変調されて、その1次回折光は第2AOM44に入力される。そしてこの光は、該第2AOM44によって同様に高速で変調されて、その1次回折光はカップラ6aに入力される。カップラ6aに入力されたこの光は、光ファイバ6を介して顕微鏡本体へ照明光として導入されることとなる。   In this laser modulation device 40, the laser beams of a plurality of wavelengths emitted from the multi-laser light source 41 are independently modulated by the AOTF 42, and the first-order diffracted light is input to the first AOM 43. This light is modulated at high speed by the first AOM 43, and the first-order diffracted light is input to the second AOM 44. This light is similarly modulated at high speed by the second AOM 44, and the first-order diffracted light is input to the coupler 6a. The light input to the coupler 6a is introduced as illumination light into the microscope body via the optical fiber 6.

以上の構成により本レーザ変調装置40は、上記第1実施形態に係るレーザ変調装置3と同様の効果を奏することができる。そしてさらに本レーザ変調装置40では、波長に依存して生じる第1AOM43の1次回折光の出射角度のずれを、第2AOM44によって解消(相殺)し、本レーザ変調装置40の出力光としてカップラ6aへ入力する構成であるため、この出力光の出射角度は波長に依存せずに常に一定に維持することができる。また、前述のように本レーザ変調装置40は、第2AOM44の出力光のうちの1次回折光を使用する構成であるため、上記第2実施形態と同様、調光範囲を上記第1実施形態に比して大きく確保することができる。   With this configuration, the laser modulation device 40 can achieve the same effects as the laser modulation device 3 according to the first embodiment. Further, in the present laser modulation device 40, the deviation of the emission angle of the first-order diffracted light of the first AOM 43 that occurs depending on the wavelength is eliminated (offset) by the second AOM 44, and input to the coupler 6a as the output light of the present laser modulation device 40. Therefore, the emission angle of the output light can always be kept constant without depending on the wavelength. Further, as described above, since the laser modulation device 40 is configured to use the first-order diffracted light of the output light of the second AOM 44, the dimming range in the first embodiment is the same as in the second embodiment. In comparison, it can be ensured.

(第4実施形態)
図3(c)は、本発明の第4実施形態に係るレーザ変調装置の構成を示す図である。
図3(c)に示すように、レーザ変調装置50は、マルチレーザ光源51と、第1AOTF52と、第2AOTF53と、AOM54とからなる。
(Fourth embodiment)
FIG.3 (c) is a figure which shows the structure of the laser modulation apparatus based on 4th Embodiment of this invention.
As shown in FIG. 3C, the laser modulation device 50 includes a multi-laser light source 51, a first AOTF 52, a second AOTF 53, and an AOM 54.

本レーザ変調装置50において、第1AOTF52は、マルチレーザ光源51の出射光路上に配置されており、第2AOTF53は、第1AOTF52の出力光のうちの1次回折光の出射光路上に配置されている。また、AOM54は、第2AOTF53の出力光のうちの1次回折光の出射光路上に配置されている。さらに、AOM54からの出力光のうちの0次回折光の出射光路上には、光ファイバ6のカップラ6aが配置されている。   In the laser modulation device 50, the first AOTF 52 is arranged on the emission optical path of the multi-laser light source 51, and the second AOTF 53 is arranged on the emission optical path of the first-order diffracted light out of the output light of the first AOTF 52. Further, the AOM 54 is disposed on the outgoing optical path of the first-order diffracted light out of the output light of the second AOTF 53. Further, a coupler 6 a of the optical fiber 6 is disposed on the output optical path of the 0th-order diffracted light in the output light from the AOM 54.

斯かる本レーザ変調装置50において、マルチレーザ光源51から発せられた複数の波長のレーザ光は、第1AOTF52によってそれぞれ独立に変調されて、その一次回折光が第2AOTF53に入力される。この光は、該第2AOTF53によってさらに変調されて、その一次回折光がAOM54に入力される。そしてこの光は、該AOM54によって高速で変調されて、その0次回折光がカップラ6aに入力される。そしてカップラ6aに入力されたこの光は、光ファイバ6を介して顕微鏡本体へ照明光として導入されることとなる。   In such a laser modulation device 50, laser beams of a plurality of wavelengths emitted from the multi-laser light source 51 are independently modulated by the first AOTF 52, and the first-order diffracted light is input to the second AOTF 53. This light is further modulated by the second AOTF 53, and the first-order diffracted light is input to the AOM 54. This light is modulated at high speed by the AOM 54, and the zero-order diffracted light is input to the coupler 6a. The light input to the coupler 6a is introduced as illumination light into the microscope body via the optical fiber 6.

以上の構成により本レーザ変調装置50は、上記第1実施形態に係るレーザ変調装置3と同様の効果を奏することができる。また本レーザ変調装置50では、AOM54の出力光のうちの0次回折光を本レーザ変調装置50の出力光としてカップラ6aへ入力する構成であるため、この出力光の出射角度は波長に依存せずに常に一定に維持することができる。   With this configuration, the laser modulation device 50 can achieve the same effects as the laser modulation device 3 according to the first embodiment. In the laser modulation device 50, the 0th-order diffracted light of the output light from the AOM 54 is input to the coupler 6a as the output light of the laser modulation device 50. Therefore, the emission angle of the output light does not depend on the wavelength. Can always be kept constant.

そしてさらに本レーザ変調装置50では、直列に配置した2つのAOTF52,53を用いることで、調光範囲を上記第1実施形態に比して極めて大きく確保することができる。このため、特に本レーザ変調装置50を蛍光コンフォーカル顕微鏡に用いる場合等により効果的である。なお、この2つのAOTF52,53の駆動は、共通の駆動装置によって行う構成とすることで低コスト化を図ることができる。
なお、本レーザ変調装置50におけるAOM54を外し、第2AOTF53の出力を直接カップラ6aへ入力する構成とすれば、大きな調光範囲の確保のみを実現したレーザ変調装置を構成することができる。
Further, in the laser modulation device 50, by using the two AOTFs 52 and 53 arranged in series, it is possible to ensure a very large dimming range as compared with the first embodiment. For this reason, it is more effective when the laser modulation device 50 is used in a fluorescent confocal microscope. The two AOTFs 52 and 53 can be driven by a common driving device, so that the cost can be reduced.
If the AOM 54 in the laser modulation device 50 is removed and the output of the second AOTF 53 is directly input to the coupler 6a, a laser modulation device that can ensure only a large light control range can be configured.

上記第1実施形態においてレーザ変調装置3の替わりに、以上に述べた第2、第3、又は第4実施形態に係るレーザ変調装置を用いても、第1実施形態と同様に、複数の波長のレーザ光を高速で変調することが可能なレーザ走査型顕微鏡を実現することができる。   Even if the laser modulation device according to the second, third, or fourth embodiment described above is used in place of the laser modulation device 3 in the first embodiment, a plurality of wavelengths are obtained as in the first embodiment. A laser scanning microscope capable of modulating the laser beam at a high speed can be realized.

本発明の第1実施形態に係るレーザ変調装置を備えたレーザ走査型顕微鏡の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser scanning microscope provided with the laser modulation apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るレーザ変調装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser modulation apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. (a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第2,3,4実施形態に係るレーザ変調装置の構成を示す図である。(A), (b), (c) is a figure which shows the structure of the laser modulation apparatus based on 2nd, 3rd, 4th embodiment of this invention, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザ走査型顕微鏡
2 顕微鏡本体
3 レーザ変調装置
5 コンピュータ
6 光ファイバ
10 マルチレーザ光源
11 AOTF
12 AOM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser scanning microscope 2 Microscope main body 3 Laser modulator 5 Computer 6 Optical fiber 10 Multi-laser light source 11 AOTF
12 AOM

Claims (7)

複数の波長のレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記複数の波長のレーザ光をそれぞれ独立に変調する多波長変調手段と、
前記多波長変調手段からの出力光を前記多波長変調手段よりも高速に変調する高速変調手段と、
を有することを特徴とするレーザ変調装置。
A laser light source for irradiating laser beams of a plurality of wavelengths;
Multi-wavelength modulation means for independently modulating the laser beams of the plurality of wavelengths;
High-speed modulation means for modulating the output light from the multi-wavelength modulation means faster than the multi-wavelength modulation means;
A laser modulation device comprising:
前記多波長変調手段及び前記高速変調手段は、いずれも音響光学素子からなることを特徴する請求項1に記載のレーザ変調装置。   The laser modulation apparatus according to claim 1, wherein each of the multi-wavelength modulation unit and the high-speed modulation unit includes an acousto-optic element. 前記高速変調手段の出力光のうちの0次回折光を前記レーザ変調装置の出力光として出力することを特徴とする請求項2に記載のレーザ変調装置。   3. The laser modulation device according to claim 2, wherein 0th-order diffracted light of the output light of the high-speed modulation means is output as output light of the laser modulation device. 前記高速変調手段の出力側に、当該高速変調手段の出力光の出射角度を補正するための補正手段を有し、
前記高速変調手段の出力光のうちの1次回折光は、前記補正手段を介して所定位置へ導かれ、前記レーザ変調装置の出力光として出力されることを特徴とする請求項2に記載のレーザ変調装置。
On the output side of the high speed modulation means, there is a correction means for correcting the output angle of the output light of the high speed modulation means,
3. The laser according to claim 2, wherein the first-order diffracted light of the output light of the high-speed modulation means is guided to a predetermined position via the correction means and is output as output light of the laser modulation device. Modulation device.
前記高速変調手段の出力側に、当該高速変調手段の出力光の出射角度の波長依存性を解消する向きに配置されたもう1つの高速変調手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載のレーザ変調装置。   3. The high-speed modulation means further comprising another high-speed modulation means arranged in a direction to eliminate the wavelength dependence of the output angle of the output light of the high-speed modulation means. The laser modulation device described. 前記高速変調手段の入力側に、前記多波長変調手段が複数個備えられていることをを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載のレーザ変調装置。   6. The laser modulation apparatus according to claim 2, wherein a plurality of the multi-wavelength modulation means are provided on an input side of the high-speed modulation means. 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のレーザ変調装置を備えたことを特徴とする顕微鏡。   A microscope comprising the laser modulation device according to any one of claims 1 to 6.
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