一种具有新型延时系统的数字全息显微系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有新型延时系统的数字全息显微系统，本发明专利技术所采用的技术方案是包括以棱镜作为延时系统的数字全息显微系统和以四分之一波片和反射镜作为延时系统的数字全息显微系统；其中，以棱镜作为延时系统的数字全息显微系统包含棱镜延时反射式数字全息显微镜光路和棱镜延时透射式数字全息显微镜光路；以四分之一波片和反射镜作为延时系统的数字全息显微系统包含反射式数字全息显微镜光路和透射式数字全息显微镜光路。本发明专利技术的有益效果是系统更容易调整和达到较高精度。 1

【技术实现步骤摘要】
一种具有新型延时系统的数字全息显微系统
本专利技术属于显微
，涉及一种具有新型延时系统的数字全息显微系统。
技术介绍
现有反射式数字全息显微镜的延时系统为使用两个垂直反射镜组合的方式延时，通过调整两个反射镜的位置来匹配参考光与物光的光程差，从而达到实现干涉成像的目标。此系统需要精确控制两面反射镜互相垂直，并且需要同时移动两面反射镜来达到改变光程的目的，调节困难且要求精度较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有新型延时系统的数字全息显微系统，本专利技术的有益效果是系统更容易调整和达到较高精度。本专利技术所采用的技术方案是包括以棱镜作为延时系统的数字全息显微系统和以四分之一波片和反射镜作为延时系统的数字全息显微系统；其中，以棱镜作为延时系统的数字全息显微系统包含棱镜延时反射式数字全息显微镜光路和棱镜延时透射式数字全息显微镜光路；以四分之一波片和反射镜作为延时系统的数字全息显微系统包含反射式数字全息显微镜光路和透射式数字全息显微镜光路。进一步，棱镜延时反射式数字全息显微镜光路中，光源发出的线偏振光经第一二分之一波片和偏振分光棱镜后分为两束偏振态垂直的光波，其中一束经过第一反射镜反射后依次经过第一透镜、非偏振分光棱镜和物镜后平行出射于样品表面，样品反射光经过非偏振分光棱镜反射后被第三透镜准直为平面波入射相机作为物光束；另一束经偏振分光棱镜折射的光束为参考光束，此路光穿过第二二分之一波片经棱镜将光束180度反转后，依次经过第二透镜会聚、第二反射镜反射、非偏振分光棱镜透射和第三透镜准直后入射相机，与物光束干涉后产生含有样品表面信息的干涉条纹经相机数字转化后，传输入计算机，进行数字重建。进一步，棱镜延时透射式数字全息显微镜光路中，光源发出的线偏振光经第一二分之一波片和偏振分光棱镜后分为两束偏振态垂直的光波；其中透射光束作为物光束，其经过第一反射镜反射后依次经过第一透镜、照射于样品表面，由物镜收集后，经过非偏振分光棱镜反射后被第三透镜准直为平面波入射相机作为物光束,另一束经偏振分光棱镜折射的光束为参考光束，此路光穿过第二二分之一波片经棱镜将光束180度反折后，依次经过第二透镜会聚、第二反射镜反射、非偏振分光棱镜透射和第三透镜准直后入射相机，与物光束干涉后产生含有样品表面信息的干涉条纹经相机数字转化后，传输入计算机，进行数字重建。进一步，反射式数字全息显微镜光路中，光源发出的线偏振光经第一二分之一波片和偏振分光棱镜后分为两束偏振态垂直的光波；其中透射光束作为物光束，其经过第一反射镜反射后依次经过第一透镜、非偏振分光棱镜和物镜后平行出射于样品表面，样品反射光经过非偏振分光棱镜反射后被第三透镜准直为平面波入射相机作为物光束；另一束经偏振分光棱镜折射的光束为参考光束，此路光穿过四分之一波片经第三反射镜反射后，再次透过四分之一波片和偏振分光棱镜，依次经过第二反射镜反射、第二透镜会聚、非偏振分光棱镜透射和第三透镜准直后入射相机，与物光束干涉后产生含有样品表面信息的干涉条纹经相机数字转化后，传输入计算机，进行数字重建。进一步，透射式数字全息显微镜光路中，光源发出的线偏振光经第一二分之一波片和偏振分光棱镜后分为两束偏振态垂直的光波；其中透射光束作为物光束，其经过第一反射镜反射后依次经过第一透镜、照射于样品表面，由物镜收集后，经过非偏振分光棱镜反射后被第三透镜准直为平面波入射相机作为物光束；另一束经偏振分光棱镜折射的光束为参考光束，此路光穿过四分之一波片经第三反射镜反射后，再次透过四分之一波片和偏振分光棱镜，依次经过第二反射镜反射、第二透镜会聚、非偏振分光棱镜透射和第三透镜准直后入射相机，与物光束干涉后产生含有样品表面信息的干涉条纹经相机数字转化后，传输入计算机，进行数字重建。进一步，由于物光光束和参考光光束需要扩束到合适尺寸进行干涉，选用扩束镜将所述偏振分光棱镜的入射光斑和出射光斑进行扩束。进一步，由于物光和参考光需要振动方向相同才能产生干涉，偏振方向也需要严格控制，四分之一波片的光轴需要与光路平面呈45度才可以达到将第三反射镜反射出的光线完全透过偏振分光棱镜的目的。进一步，光源为线偏振光源，若光源为随机偏振态，则让激光先经过偏振片，变为线偏振态。进一步，相机包括面阵彩色相机、线阵彩色相机、面阵黑白相机和线阵黑白相机，相机传感器类型包括CCD和CMOS。进一步，第二二分之一波片放置于物路光束或者参考路光束。进一步，第二反射镜角度和位置可变，可使参考光束与物光束形成夹角可变从而控制干涉条纹密度。进一步，第一扩束镜、第二扩束镜、第三扩束镜有以下几种安装方式：a)只安装第一扩束镜；b)只安装其中任意两个；c)三个扩束镜全部安装。附图说明图1是反射式数字全息显微系统、棱镜延时结构示意图；图2是透射式数字全息显微系统、棱镜延时结构示意图；图3是反射式数字全息显微系统、四分之一波片和反射镜延时结构示意图；图4是透射式数字全息显微系统、四分之一波片和反射镜延时结构示意图；图5是光源方案一示意图；图6是光源方案二示意图。图中，1.光源，2.第一二分之一波片，3.偏振分光棱镜，4.第一反射镜，5.第一透镜，6.非偏振分光棱镜，7.物镜，8.样品，9.第二二分之一波片，10.棱镜，11.第二透镜，12.第二反射镜，13.第三透镜，14.相机，15.计算机，16.四分之一波片，17.第三反射镜，18.第一扩束镜，19.第二扩束镜，20.第三扩束镜，21.发光源，22.第一聚焦透镜，23.针孔，24.第二聚焦透镜，25.光纤，26.第三聚焦透镜。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术以棱镜作为延时系统的数字全息显微系统如图1和图2所示。棱镜延时反射式数字全息显微镜光路如图1所示，光源1发出的线偏振光经第一二分之一波片2和偏振分光棱镜3后分为两束偏振态垂直的光波，其中一束经过第一反射镜4反射后依次经过第一透镜5、非偏振分光棱镜6和物镜7后平行出射于样品8表面，样品8反射光经过非偏振分光棱镜6反射后被第三透镜13准直为平面波入射相机14作为物光束；另一束经偏振分光棱镜3折射的光束为参考光束，此路光穿过第二二分之一波片9经棱镜10将光束180度反转后，依次经过第二透镜11会聚、第二反射镜12反射、非偏振分光棱镜6透射和第三透镜13准直后入射相机14，与物光束干涉后产生含有样品表面信息的干涉条纹经相机14数字转化后，传输入计算机15，进行数字重建。棱镜延时透射式数字全息显微镜光路如图2所示，光源1发出的线偏振光经第一二分之一波片2和偏振分光棱镜3后分为两束偏振态垂直的光波。其中透射光束作为物光束，其经过第一反射镜4反射后依次经过第一透镜5、照射于样品8表面，由物镜7收集后，经过非偏振分光棱镜6反射后被第三透镜13准直为平面波入射相机14作为物光束。另一束经偏振分光棱镜3折射的光束为参考光束，此路光穿过第二二分之一波片9经棱镜10将光束180度反折后，依次经过第二透镜11会聚、第二反射镜12反射、非偏振分光棱镜6透射和第三透镜13准直后入射相机14，与物光束干涉后产生含有样品表面信息的干涉条纹经相机14数字转化后，传输入计算机15，进行数字重建。以四分之一波片和反射镜作为延时系统的数字全息显微系统如图3和图4所示。反射式数字全息显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有新型延时系统的数字全息显微系统，其特征在于：包括以棱镜作为延时系

【技术特征摘要】
1.一种具有新型延时系统的数字全息显微系统，其特征在于：包括以棱镜作为延时系统的数字全息显微系统和以四分之一波片和反射镜作为延时系统的数字全息显微系统；其中，以棱镜作为延时系统的数字全息显微系统包含棱镜延时反射式数字全息显微镜光路和棱镜延时透射式数字全息显微镜光路；以四分之一波片和反射镜作为延时系统的数字全息显微系统包含反射式数字全息显微镜光路和透射式数字全息显微镜光路。2.按照权利要求1所述一种具有新型延时系统的数字全息显微系统，其特征在于：所述棱镜延时反射式数字全息显微镜光路中，光源(1)发出的线偏振光经第一二分之一波片(2)和偏振分光棱镜(3)后分为两束偏振态垂直的光波，其中一束经过第一反射镜(4)反射后依次经过第一透镜(5)、非偏振分光棱镜(6)和物镜(7)后平行出射于样品(8)表面，样品(8)反射光经过非偏振分光棱镜(6)反射后被第三透镜(13)准直为平面波入射相机(14)作为物光束；另一束经偏振分光棱镜(3)折射的光束为参考光束，此路光穿过第二二分之一波片(9)经棱镜(10)将光束180度反转后，依次经过第二透镜(11)会聚、第二反射镜(12)反射、非偏振分光棱镜(6)透射和第三透镜(13)准直后入射相机(14)，与物光束干涉后产生含有样品表面信息的干涉条纹经相机(14)数字转化后，传输入计算机(15)，进行数字重建。3.按照权利要求1所述一种具有新型延时系统的数字全息显微系统，其特征在于：所述棱镜延时透射式数字全息显微镜光路中，光源(1)发出的线偏振光经第一二分之一波片(2)和偏振分光棱镜(3)后分为两束偏振态垂直的光波；其中透射光束作为物光束，其经过第一反射镜(4)反射后依次经过第一透镜(5)、照射于样品(8)表面，由物镜(7)收集后，经过非偏振分光棱镜(6)反射后被第三透镜(13)准直为平面波入射相机(14)作为物光束,另一束经偏振分光棱镜(3)折射的光束为参考光束，此路光穿过第二二分之一波片(9)经棱镜(10)将光束180度反折后，依次经过第二透镜(11)会聚、第二反射镜(12)反射、非偏振分光棱镜(6)透射和第三透镜(13)准直后入射相机(14)，与物光束干涉后产生含有样品表面信息的干涉条纹经相机(14)数字转化后，传输入计算机(15)，进行数字重建。4.按照权利要求1所述一种具有新型延时系统的数字全息显微系统，其特征在于：所述反射式数字全息显微镜光路中，光源(1)发出的线偏振光经第一二分之一波片(2)和偏振分光棱镜(3)后分为两束偏振态垂直的光波；其中透射光束作为物光束，其经过第一反射镜(4)反射后依次经过第一透镜(5)、非偏振分光棱镜(6)和物镜(7)后平行出射于样品(8)表面，样品(8)反射光经过非偏振分光棱镜(6)反射后被第三透镜(13)准直为平面波入射相机(14)作为物光束；另一束经偏振分光棱镜(3)折射的光束为参考光束，此路光穿过四分之一波片(16)经第三反射镜(17)反射后，再...

【专利技术属性】
技术研发人员：许之敏，张旭辉，
申请(专利权)人：许之敏，
类型：发明
国别省市：广东,44