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一种基于入射光偏振控制的双模式光学显微成像装置制造方法及图纸

技术编号:24493697 阅读:39 留言:0更新日期:2020-06-13 02:12
本发明专利技术公开了一种基于入射光偏振控制的双模式光学显微成像装置,入射光通过偏振器和滤波片的组合转化为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光照射待测样品,通过样品的透射光经过显微物镜和中继镜后入射到微结构空间滤波器,微结构空间滤波器对于两种正交的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光施加两个不同的附加相位,并且反转其所具有的圆偏振态,经过微结构空间滤波器的透射光再通过成像透镜以及交叉圆偏振器后成像在图像获取装置上。本发明专利技术显微成像装置不需要外加电控等有源设备就可以实现普通明场成像与相差成像模式的实时切换,因而可以快速获得振幅型和相位型成像物体的整体形貌以及边缘形态等信息,从而具有十分重要的科学意义和实用价值。

A dual mode optical micro imaging device based on polarization control of incident light

【技术实现步骤摘要】
一种基于入射光偏振控制的双模式光学显微成像装置
本专利技术属于微纳光学领域,特别涉及一种可以利用入射光偏振态来控制成像模式的显微成像装置。
技术介绍
光学显微镜的主要目的是放大微小的物体用于人眼观测。自诞生以来,就成为了人类洞察世界的新手段,广泛应用于生物医学,材料学,物理化学等诸多领域。由于它的重要性,人们对显微镜技术的改进从未停止过。甚至到目前,它仍是一个非常活跃的研究领域。普通光学显微镜主要以明场成像模式为主。然而许多生物样品(组织、细胞、细菌等)并不含有天然色素,所以其可以被认为是相位型物体而非振幅型物体,样品的光线差别非常小,所以使用传统的成像模式无法对其进行有效识别。对样品进行标记染色是一种常规的手段,染色后的样品改变了光线的亮度和颜色,从而获得了较大的对比度,但带来的问题是样品的形变和生命体的死亡。为了解决这些问题,相差显微技术在1957年被提出。相差显微技术不同于普通明暗场的成像技术,它主要对所观察的物体边缘形态进行成像,所以其在对相位型物体的科学研究和医学检测中有重要应用,比如用于血液中寄生虫检查和某些活细胞观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于入射光偏振控制的双模式光学显微成像装置,其特征在于包括:光源、依次远离所述光源并设置于所述光源的出射光路上的偏振器、滤波片、显微物镜、中继镜、微结构空间滤波器、成像透镜、交叉圆偏振器和图像获取装置;待测样品放置在滤波片和显微物镜之间,入射光通过偏振器和滤波片的组合转化为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光照射待测样品,通过样品的透射光经过显微物镜和中继镜后入射到微结构空间滤波器,微结构空间滤波器对于两种正交的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光施加两个不同的附加相位,并且反转其所具有的圆偏振态,经过微结构空间滤波器的透射光再通过成像透镜以及交叉圆偏振器后成像在图像获取装置上。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于入射光偏振控制的双模式光学显微成像装置,其特征在于包括:光源、依次远离所述光源并设置于所述光源的出射光路上的偏振器、滤波片、显微物镜、中继镜、微结构空间滤波器、成像透镜、交叉圆偏振器和图像获取装置;待测样品放置在滤波片和显微物镜之间,入射光通过偏振器和滤波片的组合转化为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光照射待测样品,通过样品的透射光经过显微物镜和中继镜后入射到微结构空间滤波器,微结构空间滤波器对于两种正交的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光施加两个不同的附加相位,并且反转其所具有的圆偏振态,经过微结构空间滤波器的透射光再通过成像透镜以及交叉圆偏振器后成像在图像获取装置上。


2.根据权利要求1所述的基于入射光偏振控制的双模式光学显微成像装置,其特征在于:所述微结构空间滤波器包括透明基底和设置在基底表面的微结构柱阵列,所述微结构柱阵列的周期和高度接近波长尺寸,并满足以下条件:









其中:为微结构长轴和短轴的附加相位,θ为微结构的转角。


3.根据权利要求2所述的基于入射光偏振控制的双模式光学显微成像装置,其特征在于:所述微结构采用氧化钛、氧化铪、氧化硅、硅、氮化硅、铝...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐挺霍鹏程闫峰
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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