A continuous wave double distance stack imaging method, firstly the diffraction pattern obtained through the detector, sample light by angular spectrum propagation D
【技术实现步骤摘要】
一种连续太赫兹波双物距叠层成像方法
本专利技术涉及一种叠层成像方法,特别是涉及一种连续太赫兹波双物距叠层成像方法,是一种基于双物距依靠相位复原算法提高重建像的分辨率的相衬成像技术。
技术介绍
连续太赫兹波成像是根据获得的样品反射或投射波的强度像恢复出样品的细节信息的成像技术。在生物成像方面,连续太赫兹波与传统光源成像相比,具有主要具有以下特点:(1)安全性,太赫兹波的光子的能量低,只有几毫电子伏特,因此不会破坏被检测样品,尤其是在生物成像方面,太赫兹成像不会对生物细胞和组织产生有害的电离效应而破坏被检测物质,非常适合生物样品的无损检测;(2)惧水性,水分对太赫兹波有强烈的吸收,可以利用这一特性分辨生物组织的不同状态,比如观察动物组织中脂肪和肌肉的分布,或者对皮肤水分含量变化进行监测来表征皮肤组织病变或受损创伤程度;(3)穿透性,许多的非金属非极性样品对THz波的吸收较小,使得探测样品内部信息成为可能,比如对人的牙齿成像,那么牙齿的正常部分与损蛀部分将很容易的区分开,同时不必照射X射线,对人体没有附加伤害。因此需要一种太赫兹波段的相干衍射相衬成像方法,并在成像机理、实验装置设计、高质量高分辨率成像方面尽快开展研究,最终将其应用到生物医学检测中去解决一些实际的需求。本专利技术旨在提出一种连续太赫兹波双物距叠层成像方法,这是一项新型成像方法,其依靠无像差衍射同时无需镜头完成成像,成像样品尺寸不受探测器尺寸和光斑尺寸的影响,相比传统的焦平面成像技术其提供了更大的成像视场,成像分辨率不受探测器靶面尺寸的限制,同时,相比于单物距太赫兹叠层成像其分辨率可以得到很大的提高 ...
【技术保护点】
一种连续太赫兹波双物距叠层成像方法,实现该方法的系统光路包括CO
【技术特征摘要】
1.一种连续太赫兹波双物距叠层成像方法,实现该方法的系统光路包括CO2泵浦太赫兹激光器(1)、反射镜(2)、第一镀金抛物面镜(3)、第二镀金抛物面镜(4)、样品(5)、三维平移台(6)、热释电图像探测器(7)、二维平移台(8);CO2泵浦太赫兹激光器(1)用于输出中心频率为2.52THz的连续太赫兹波;反射镜(2)用于将CO2泵浦太赫兹激光器(1)的输出光波(1a)反射成为反射光波(2a),反射光波(2a)入射到第一镀金抛物面镜(3)上;第一镀金抛物面镜(3)和第二镀金抛物面镜(4)相对称布置并组成一个控制光束宽度的单元,反射光波(2a)经过第一镀金抛物面镜(3)后成为第一反射光波(3a),第一反射光波(3a)经过第二镀金抛物面镜(4)成为第二反射光波(4a),通过控制经过第二镀金抛物面镜(4)的第二反射光波(4a)的宽度,使得第二反射光波(4a)的传播方向平行;将这个第二反射光波(4a)入射到样品(5)上,样品(5)置于三维平移台(6)上,利用三维平移台(6)实现对样品(5)的位置调整,使得第二反射光波(4a)依次对样品(5)的每一位置进行横向扫描,同时相邻照明光斑之间有确定的交叠率,二维平移台(8)设置在三维平移台(6)一侧,热释电图像探测器(7)设置在二维平移台(8)上,通过样品(5)后的出射光波(5a)传播到热释电图像探测器(7)上,分别采集到不同位置样品(5)的衍射图样,然后移动二维平移台(8),改变样品(5)到热释电图像探测器(7)的距离,然后再次采集不同位置样品(5)的衍射图样;当记录距离为d1时,每一个位置记录一幅衍射图样,i表示采集的幅数i=1,2,···,k,k为整数;用表示采样的顺序,(x,y,d1)为记录面Ⅰ的坐标分布,Ri表示记录的衍射图的顺序;横向扫描完样品的每一位置,纵向移动二维平移台(8),记录距离为d2时,再次横向扫描完样品(5)的每一位置,每一个位置记录一副衍射图样,用表示采样的顺序,(x1,y1,d2)记录面Ⅱ的坐标分布;其特征在于:该方法包括以下步骤,S1通过探测器得到的整幅衍射图尺寸为124×124像素,其中,dj表示第j个记录距离,j=1,2;Ri表示记录的衍射图的顺序,i=1,2,···,k,共记录k幅衍射图,(x,y,d1)记录面Ⅰ的坐标分布;S2从在开始横向扫描重建,首先对样品(5)和探针的复振幅值进行探测,分别表示为Om,i(x0-xm,y0-ym,d)和Pm,i(x0,y0,d),m表示迭代次数,m=1,2,···,15;探针的出射光波通过样品(5)后为样品(5)的复振幅值和探针复振幅值的乘积即ψm,i(x0,y0,d)=pm(x0-xm,y0-ym,d)Om,i(x0,y0,d);这里(x0,y0,d)和(x,y,d1)分别表示物面和记录面的空间坐标分布;S3将透过样品的光波ψ...
【专利技术属性】
技术研发人员:王大勇,翟长超,戎路,王云新,许志浩,万敏,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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