一种具有新型延时系统的数字全息显微系统技术方案

本实用新型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，本实用新型专利技术所采用的技术方案是包括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；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，其中一束经过二分之一波片和透镜后入射相机、另一束经过透镜和样品表面反射后入射相机，相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；本实用新型专利技术的有益效果是系统更容易调整和达到较高精度。

A digital holographic microscope system with a new delay system

The utility model discloses a digital holographic microscope system with a novel delay system. The technical scheme adopted by the utility model comprises a prism delayed reflection digital holographic microscope light path and a prism delayed transmission digital holographic microscope light path; in the prism delayed reflection digital holographic microscope light path, the light source is emitted. The linearly polarized light is divided into two vertical polarized beams by the first half wave plate and polarization splitting prism, one of which is incident to the camera after the half wave plate and the lens, the other is reflected by the lens and the sample surface, and the interference fringes containing the surface information of the sample are generated by the coherent interference. After digital conversion, the system is transferred to a computer for digital reconstruction; the beneficial effect of the utility model is that the system is easier to adjust and achieve higher precision.

【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，本技术的有益效果是系统更容易调整和达到较高精度。本技术所采用的技术方案是包括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；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；所述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，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，光源为线偏振光源。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。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.第一扩束镜，17.第二扩束镜，18.第三扩束镜。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进行详细说明。本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。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，选用第一扩束镜16、第二扩束镜17、第三扩束镜18将偏振分光棱镜3的入射光斑和出射光斑进行扩束。第二二分之一波片9放置于物路光束或者参考路光束。第二反射镜12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。本技术提出了使用一个棱镜达到将光束偏转180度从而实现调整光程的目的。提出的这两种延时系统相较于两个反射镜的延时系统更容易调整和达到较高精度。本技术将系统的集成度提高并且简化了延时系统的调节难度。不同于传统的两面反射镜作为延时，本专利中用棱镜作为延时的主要器件。属于数字全息成像
，可用于三维实时形貌测量。以上所述仅是对本技术的较佳实施方式而已，并非对本技术作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本技术技术方案的范围内。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；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；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。...

【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；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；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...

【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：新型
国别省市：广东,44