光学荧光成像系统中插入有厚度的倾斜平行平板类透光镜片

Amanda_813

本人小白，最近公司需要研究某一光学成像系统。在荧光成像系统中，经常会使用45°放置的二向色镜。在光学装调过程中发现以下几个问题，和各位一起交流：
       1、在成像透镜与相机之间加入二向色镜进行多波长分光同时成像时，透射的相机成像成像会有很明显的像差，子午、弧矢方向不能同时成像清晰。后来分析是因为45°放入的二向色镜引起的。此时需要在系统中加入方向倾斜的等厚度的补偿片，能够使得成像清晰；
       2、在成像过程中还需要注意当放入45°倾斜的二向色镜后，系统的光轴会发生偏移。为了保证光学系统同轴成像在机械设计时需要进行相应的考虑设计。

冷夜

激光共聚焦体视显微镜么，带扫描不。还有你说的加二向色板会带来相差，这个应该不会吧，只是加大了装调的难度，同轴性难保证。不知道你调试的时候加针孔没，加了的话效果应该没你说的那么差。

icceo

对于第1点深有体会。

Amanda_813

15926495927 发表于 2019-1-29 09:09
激光共聚焦体视显微镜么，带扫描不。还有你说的加二向色板会带来相差，这个应该不会吧，只是加大了装调的难 ...

主要是在多波长测量，成像聚焦光路中使用二向色镜的话成像质量会下降

冷夜

Amanda_813 发表于 2019-1-29 16:57
主要是在多波长测量，成像聚焦光路中使用二向色镜的话成像质量会下降

哦哦，明白了，你们是多波长，波长不同差产生了光程差需要补偿。我现在做的是单色荧光的，没有加二向色板

真的想学习

二向色镜是多波段的么？如果单波段的是不是影响小一点

Acronis

平行光路中加入平行平板就不会存在这个问题。

Amanda_813

真的想学习 发表于 2019-1-30 10:14
二向色镜是多波段的么？如果单波段的是不是影响小一点

和波段的关系不太大，主要是多波长的话必定有一个波长光路中聚焦的光束会透射通过倾斜放置的二向色镜。问题的关键在于聚焦光路中加入了倾斜放置的平行平板。

8194

      这个是有的，你用了现成的物镜+二向色镜   必然会面临两个情况：1.你的成像肯定变差，具体差了多少你可以用黑盒文件+二向色镜在ZEMAX仿真一下。 2.二向色镜有一个偏移量，这个大家都清楚。这个偏移量必须得仿真出来带进去才行。

      我说一下没设计过这种情况的光学结构的小伙伴们不清楚的东西： 我设计这种结构的时候肯定会把二向色镜和滤光片带进去，设计这种基本上大多就是荧光显微镜了，但是会面临几个情况：
      1.如果不是必然的话，别把二向色镜带入成像光路里，最少不能让成像光线投射过二向色镜，能反射尽量反射。原因：我以前设计一款配合显微镜使用的1:1照明物镜的时候，要求体积尽量小（重量不能大于3g而且，弥散斑在各个视场中不能大于2.5微米）。设计完成之后发现，成像光路经过二向色镜的时候，由于二向色镜是45°放置的，咱们设计光路的时候视场都是设定的一半，通过二向色镜靠近物镜的前一半和后一半，成像质量完全不同，你优化的时候可能前一半满足要求了，后一半弥散斑都已经到10微米了。但是你视场设定一半的时候，不注意是真的会略过这个问题。  
      我在设计这种光路的时候，一般肯定会让成像光路不经过二向色镜，打光光路从二向色镜投射。这样设计的指标才能实现（也可以考虑全视场仿真，但是说实话这种加大了设计的难度，甚至有可能加大成本以及误差，我会极力避免这种情况出现）。
      2.二向色镜偏移量公差一定得考虑进去，这个的影响会比一般透镜装配公差更大更严重。----------------------------------------------------------
      相比于使用低通二向色镜或者定制二向色镜，我倒是觉得让成像光路少点事会更好一些。成像猛地过一个二向色镜还有这个偏移量，会给自己加入很大的麻烦，如非必要别这么做。                  使用现成物镜的伙伴选一个后焦距大一些的物镜然后二向色镜反射出去会比较好，直接穿过去肯定会很影响，别说成像质量了，就是自己仿真后弄那个偏移量都尴尬的不行。打光光路过二向色镜是真的舒服的

xiao_liao

我对于平行平板透射光路也深有体会，相同的探测器尺寸，焦距越小，像质越差，一般这么做都是为了减小尺寸，如果二向色镜如果能放在平行光路中，尽量放在平行光路里面