微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法技术

技术编号:24289027 阅读:53 留言:0更新日期:2020-05-26 19:45
本发明专利技术提供的是一种微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法。其特征是:它包括基于F‑P腔的数字全息图记录、数值重建、解包裹、误差处理、三维相位分布重建和三维折射率转换。本发明专利技术主要提供一种微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法,相比传统的显微成像方法,具有更高的灵敏度。本发明专利技术具有结构简单、灵敏度高、测量精确的优点。本发明专利技术可用于微结构光纤的高分辨率三维显微成像,可广泛应用于光学透明物体的无损、无标记、非接触式的三维层析成像等。

High resolution 3-D refractive index measurement method of micro structured optical fiber

【技术实现步骤摘要】
微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法(一)
本专利技术涉及的是一种微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法,可用于微结构光纤的高分辨率三维显微成像,可广泛应用于光学透明物体的无损、无标记、非接触式的三维层析成像等,属于显微成像
(二)
技术介绍
微结构光纤的三维折射率分布,是其一种重要的固有属性,对于光学透明的微结构光纤来说,三维折射率分布,可以反映样品的微结构、密度等信息,因此要实现无损、无标记、非接触式的三维层析成像。在当代的生命科学研究中,通常采用荧光成像对待测样品进行标记。但是在进行标记的过程中,会对待测样品本身产生一定的影响,从而会影响最终的研究结果。而数字全息层析成像技术是一种新型的无损、无标记、非接触式的新型成像技术,可以重建得到微结构光纤的三维折射率分布信息,是近年来的一个研究热点。数字全息层析成像技术结合了数字全息显微成像技术和计算机断层扫描技术,是近年来提出的新技术。近年来,虽然提出了多种应用数字全息层析成像技术的成像方法,但是大部分的思路都是结合马赫曾德尔干涉光路进行数字全息记录。<br>马赫曾德尔干涉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法。其特征是:它包括基于F-P腔的数字全息图记录、数值重建、解包裹、误差处理、三维相位分布重建和三维折射率转换。记录入射F-P腔光波的复振幅A

【技术特征摘要】
1.一种微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法。其特征是:它包括基于F-P腔的数字全息图记录、数值重建、解包裹、误差处理、三维相位分布重建和三维折射率转换。记录入射F-P腔光波的复振幅A0,及未放入微结构光纤样品时的数字全息图,之后在F-P腔中放入微结构光纤,在θ=0时,记录含有微结构光纤样品信息的最优的数字全息图,对记录的数字全息图进行数值重建,得到透射光的复振幅分布UT,代入已知的数值,可以得到该角度时的相位分布δi,对相位分布进行解包裹处理,含有微结构光纤样品信息的相位分布δi减去未放入微结构光纤样品时的相位分布δ0,即得到只含有微结构光纤样品信息的相位分布δ。旋转微结构光纤样品,记录不同角度时的最优的数字全息图,依次得到该角度时的只含有微结构光纤样品信息的相位分布。对所有角度的相位分布做iRadon变换,即可重建微结构光纤的三维相位分布δ(x,y,z),由推导公式可以转换得到微结构光纤的高分辨率三维折射率分布n(x,y,z)。


2.一种微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法。其特征是:适用于包括基于F-P腔的数字全息记录光路、微结构光纤、控制模块和计算显示模块的测量系统。所述基于F-P腔的数字全息记录光路包括光源,扩束器,F-P腔,显微物镜,图像采集器等。所述微结构光纤为具有各种微结构的光纤。所述控制模块由计算机、仪器控制单元和仪器控制接口组成,对图像采集器、旋转控制平台等进行控制和操作,完成包含微结构光纤信息的数字全息图记录。所述计算显示模块,对记录的数字全息图进行程序处理,并在线显示微结构光纤的三维折射率分布信息。


3.根据权利要求2所述的微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法,所述微结构光纤位于数字全息记录光路中的F-P腔中。


4.根据权利要求2所述的微结构光纤高分辨率三维折射率测试方法,F-P腔的腔长大于微结构光纤的直径,F-P腔的界...

【专利技术属性】
技术研发人员:苑立波孟令知李晟
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:广西;45

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