一种基于会聚球面波小孔衍射的数字同轴全息成像系统技术方案

本发明专利技术是一种基于会聚球面波小孔衍射的数字同轴全息成像系统，由激光器1、衰减片2、激光扩束镜3、长工作距显微物镜4、小孔阵列5、被测样品6和图像探测器7构成，激光经过衰减扩束后由显微物镜聚焦成一个高亮光斑，透过纳米级圆孔，形成球面波，球面波分成两个部分，一部分照明物体得到散射的物光波，另一部分透过物体作为参考波，两束光波形成干涉条纹，由图像探测器记录，采用数字全息菲涅尔逆变换恢复算法来重构物体的振幅和相位信息。本发明专利技术结构简单，生成的点光源质量接近理想球面波模型，分辨率可逼近图像传感器像元间距极限，且点源与成像靶面之间无镜头聚焦过程，能够快速对物体成像，具有宽视场、高分辨、非接触的成像优势。非接触的成像优势。非接触的成像优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于会聚球面波小孔衍射的数字同轴全息成像系统


[0001]本专利技术属于光学信息
，涉及一种基于会聚球面波小孔衍射的数字同轴全息成像系统。

技术介绍

[0002]随着光学显微技术的发展，显微镜成像系统能分辨的最小极限达到半个波长，同时也实现了显微过程的自动对焦和数字化图像处理，但在实现高倍率放大的同时，视场范围也缩小相同的倍数，且系统结构复杂，多用于手动观察。对于视场范围需要覆盖整个试样且分辨率要求为微米或者亚微米的生物医学应用和微小生物研究领域，如病变观测、菌落形态变化和花粉颗粒识别等，扩大视场范围显得尤为迫切。另外，在大批量试样观察时，快速的显微成像能够提高效率。
[0003]数字同轴全息显微是一种无透镜傅里叶数字全息方法，具有光路简单、快速、实时、大视场和非接触等优点，广泛应用与生物医学和材料颗粒识别领域。会聚球面波小孔衍射是在传统的针孔球面波数字同轴全息基础之上，引入显微物镜聚焦，通过小孔阵列，调整针孔与焦点的距离以及针孔直径的大小，生成近似理想的球面波。在保留针孔数字同轴全息的所有优点的前提下，图像质量和成像分辨率进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于会聚球面波小孔衍射的数字同轴全息成像系统，其特征在于：所述的基于会聚球面波小孔衍射的数字同轴全息成像系统，由激光器、衰减片、激光扩束镜、长工作距显微物镜、小孔阵列、被测样品和图像探测器构成，其中：激光器发出的光经过衰减片进行光强调节后进入激光扩束镜，扩束后的光束直径满足长工作距显微物镜入瞳要求同时不会超过瞳径的限制，显微物镜的长工作距确保针孔阵列的安装和孔位调节，聚焦光斑透过与波长相近的小孔后产生显著的菲涅尔衍现象，粗精结合调节衍射中心的艾里斑直至最大以此获得均匀分布的球面波，一部分球面波照射被测样品得到散射的物光波，另一部分透过被测样品作为参考波，两束光波干涉形成数字全息图，由图像探测器记录，通过计算机模拟光波的传播过程，菲涅尔逆变换恢复被测样品的振幅和相位信息。2.如权利1所述的会聚球面波小孔衍射，其特征在于：激光器产生的光波经过衰减片光强调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：田鹏，陈晶晶，郭潇逸，林思建，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：