Qioptiq iFLEX激光器应用——激光扫描共聚焦显微

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Qioptiq iFLEX激光器应用——激光扫描共聚焦显微

1，什么是激光扫描共聚焦显微

共聚焦显微技术是近十几年迅速发展起来的一项高新研究技术，目前应用领域扩展到细胞学、微生物学、发育生物学、遗传学、神经生物学、生理和病理学等学科的研究工作中，成为现代生物学微观研究的重要工具。

激光扫描共聚焦显微镜的主要是利用激光扫描束通过光栅针孔形成点光源，在荧光标记标本的焦平面上逐点扫描，采集点的光信号通过探测针孔到达探测器形成图像。对于物镜焦平面的焦点处发出的光在针孔处可以得到很好的会聚，可以全部通过针孔被探测器接收。而在焦平面上下位置发出的光在针孔处会产生直径很大的光斑，对比针孔的直径大小，则只有极少部分的光可以透过针孔被探测器接收。而且随着距离物镜焦平面的距离越大，样品所产生的杂散光在针孔处的弥散斑就越大，能透过针孔的能量就越少（由10%到1%，慢慢接近为0%），因而在探测器上产生的信号就越小，影响也越小。正由于共焦显微仅对样本焦平面成像，有效的避免了衍射光和和散射光的干扰，使得它具有比普通显微镜更高的分辨率。

激光扫描共聚焦显微原理示意图

2，激光扫描共焦显微镜优点

共聚焦显微技术按照显微镜构造原理的不同分成激光扫描共聚焦和数字共聚焦显微技术两种。相比于传统的荧光显微镜，共聚焦显微技术，尤其是激光扫描共聚焦显微技术，具有成像速度快、自动化程度高、成像清晰、获得三维图像、进行多标记观察、活细胞内动态生理反应的实时观察记录、定性定量分析等优势。可以应用于亚细胞水平中观察离子水平的变化并结合电生理等技术观察细胞生理活动与细胞形态及运动变化的相互关系等。

非共聚焦与共聚焦效果对比

3，激光扫描共焦显微镜所用光源

激光源可以使用多谱线氩离子激光器，它提供发射波长为457nm、488nm和514nm的蓝绿光；另外，氦氖绿激光器提供发射波长为543nm的绿光，氦氖红激光器提供波长为633nm的红光。激光源还可以用其他半导体激光器。但是，随着共聚焦显微技术的发展，对激光器的性能要求越来越高，功率稳定性，噪声，光斑指向稳定性以及使用的方便性等，传统的气体激光器已经逐渐被性能更好地半导体激光器和全固态激光器取代。

4，瞬渺能够提供的产品

激光扫描共聚焦显微通常使用可见光波段的激光，如405nm，488nm，561nm，640nm等几个波长。上海瞬渺光电代理的德国Qioptiq的iFLEX^TM系列激光器波长范围覆盖375nm—852nm，功率范围从几毫瓦到100毫瓦以上。此外，QioptiqiFLEX^TM系列激光器还具有以下几个特点：

1）采用iFLEX技术，光纤即插即拔，空间光与光纤耦合自由转换；

2）内置CLM（闭环调制）功能，可进行数字和模拟调制，带宽可达5MHz;

3）功率可调，调节范围0.1%-100%；

4）高功率稳定性，稳定度达<0.5%(8小时)，且稳定性随着功率调节不变；

5）RMS噪声可达0.05%，峰峰噪声达0.5%； 

6）光束指向稳定性<1μrad/℃

5，解决方案

我们曾经为上海交通大学，中科院某研究所，南京大学，苏州**医疗科技有限公司等多个研究单位和企业提供激光光源解决方案。主要有以下两种：

1）单波长激光器合束

iFLEX-iRIS系列单波长激光器，经过Adder合束器，最终通过光纤输出多波长激光；

iFLEX-iRIS系列Qioptiq-Point-source.html target=_blank>光纤耦合激光器 + 光纤合束器iFLEX-Adder™  

2）多波长激光器

iFLEX-Gemini系列和iFLEX-Viper系列将不同波长的激光器集成到同一个激光头内，通过光学耦合作用，可以同时输出两个和两个以上波长的激光，最多可以集成5个波长的激光器，且可以任意切换波长。

       iFLEX-Gemini双波长激光器                 iFLEX-Viper多波长激光器

λ nm	Power (mW)	Power after fiber (mW)
375	20, 40, 50	25, 30
405	50, 100, 200, 220	30, 50, 100, 130, 150
413	100	50
445	20, 50, 75	20, 50
458	20, 70	45
473	75	50
488	20, 40, 100, 140	20, 50, 90
505	50	30
515	20, 50, 60	40
520	30	20
532	20, 40	25
561	20, 40	25
594	20	12
633	30, 70	20, 45
637	20, 100	65
642	20, 40, 100	20, 65
647	50	30
660	80	50
670	10	6
730	20	10
780	70	45
852	35	20