【技术实现步骤摘要】
基于光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应的微分相衬方法及系统
本专利技术涉及光学信息处理领域，具体是一种基于光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应的微分相衬方法及系统。
技术介绍
相位在光束中有着非常重要的意义，在解释光学衍射、干涉的现象中发挥着重要的作用。光的相位不能被直接测量，大多数仪器测到的是光的强度。在医学领域，微分相衬显微镜广泛用于对未染色细胞的结构和运动的探测，它不仅能观察无色透明的物体，而且图像呈现出浮雕状的立体感，具有相衬镜检术所不能达到的某些优点，观察效果更为逼真。近年来，由于各个领域对光学器材的要求逐步提升，对微分相衬显微镜的研究也越来越广泛，但现有的微分相衬显微镜设计较为复杂，或利用高成本的仪器设备，或在操作上需要极其繁琐的步骤，因此，提出一种低成本易普及的相衬显微镜不论是在科学研究还是市场应用上都具有十分重大的价值和意义。传统微分相衬显微镜(DIC)由Nomarski在相差显微镜原理的基础上专利技术，对比相差显微镜，优点是能显示结构的三维立体投影影像。与相差显微镜相比，其标本可略厚一...
【技术保护点】
1.一种基于光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应的微分相衬方法，其特征在于，用于定量探测标本图像的相位特征，该方法以相干光或部分相干光为载体，利用不同介质间平面界面上的光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应，通过对入射光场偏振态以及在消光条件下对应的出射光场偏振态的选择，可获得沿不同方向的微分场的强度分布。改变出射光场偏振态的选择即可在微分场中加入正或负的直流偏置，此时标本图像的结构呈现出正或负的立体浮雕形象。通过获取至少两个不同方向的微分以及偏置强度分布并进行算法重构，从而定量获得入射的相位场。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应的微分相衬方法，其特征在于，用于定量探测标本图像的相位特征，该方法以相干光或部分相干光为载体，利用不同介质间平面界面上的光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应，通过对入射光场偏振态以及在消光条件下对应的出射光场偏振态的选择，可获得沿不同方向的微分场的强度分布。改变出射光场偏振态的选择即可在微分场中加入正或负的直流偏置，此时标本图像的结构呈现出正或负的立体浮雕形象。通过获取至少两个不同方向的微分以及偏置强度分布并进行算法重构，从而定量获得入射的相位场。
2.根据权利要求1所述的一种基于光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应的微分相衬方法，其特征在于，光束相干长度应大于波长量级以保证界面上的相干性。
3.根据权利要求1所述的一种基于光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应的微分相衬方法，其特征在于，在消光条件下，由入射偏振控制器件、不同介质间平面界面、以及出射偏振控制器件构成的器件满足平面波消光条件，即一束平面波经过上述器件后，光束被完全消去，此时器件的传递函数的常数项为零。
4.根据权利要求1所述的一种基于光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应的微分相衬方法，其特征在于，在消光条件下，器件的出射光场的强度分布与入射光场的空间微分分布的模的平方成正比，器件的传递函数为H＝-(C1kx+C2ky)，其中C2＝δ(rp+rs)sin(γ1-γ2)/2，γ1与γ2分别代表入射光场与出射光场的偏振方向，rs与rp分别为s偏振光与p偏振光在入射角θ的菲涅尔系数，δ为自旋霍尔效应造成的横向位移，kx与ky分别为光束波矢在x方向和y方向的分量。
5.根据权利要求1所述的一种基于光学自旋霍尔效应以及古斯-汉森效应的微分相衬方法，其特征在于，在改变出射光场偏振态的选择从而在微分场中加入正或负的直流偏置时，当偏振态改变十分微小的情况下，可忽略由于古斯-汉...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮智超，朱腾峰，黄隽奕，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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