【技术实现步骤摘要】
基于平行光束分光棱镜的同轴与离轴数字全息切换装置
[0001]本专利技术实施例涉及数字全息三维测量
，尤其涉及一种基于平行光束分光棱镜的同轴与离轴数字全息切换装置。
技术介绍
[0002]数字全息是一种利用干涉原理测量出光波被物体调制后的光学相位，继而可以得到物体三维信息的光学干涉测量技术。数字全息显微术是一种将数字全息、显微术、干涉测量和光学相位测量技术相结合的新型高精度显微相位测量技术，具有对样品无接触、非破坏、非干预、全场同时成像、测量快捷、使用方便、生物样品无需染色、容易与其他仪器联用等优点。其方法利用干涉原理将微观物体对测量光波相位的调制解调成强度随调制相位低频变化的干涉条纹，再利用相位测量技术从干涉图中二次解调出待测样品相位分布，进而实现微观样品的三维形貌及折射率分布的高精度测量，纵向测量精度可达纳米量级。
[0003]数字全息技术可以分为同轴数字全息术和离轴数字全息术两大类。同轴数字全息术往往与相移测量技术结合进行相位测量，具有背景噪声消除彻底、空间带宽积大及测量精度高等优点，但需要采集多幅相移干...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于平行光束分光棱镜的同轴与离轴数字全息切换装置，其特征在于，包括植入式无干扰数字全息系统和同轴与离轴切换装置；所述植入式无干扰数字全息系统用于将激光分束为物光和参考光，并分别将所述物光和所述参考光传输至第一非偏振分束棱镜处，所述第一非偏振分束棱镜一侧设有偏振片和CCD图像传感器；所述离轴与同轴切换装置包括半波片、平行分束偏光棱镜和切换装置；所述切换装置用于将所述半波片和所述平行分束偏光镜插入所述参考光的光路后，旋转所述半波片至第一预设角度或第二预设角度以控制所述参考光入射到所述平行分束偏光棱镜时的偏振态，以控制所述平行分束偏光棱镜出射的参考光的平移量，使物光和参考光在第一非偏振分束棱镜处合束前，所述参考光传播方向发生或不发生偏转，得到离轴数字全息系统或同轴数字全息系统；或所述切换装置用于将所述半波片插入所述参考光的光路，旋转所述半波片至第一预设角度后，控制所述平行分束偏光镜滑入或滑出所述参考光的光路，得到同轴数字全息系统或离轴数字全息系统。2.根据权利要求1所述的基于平行光束分光棱镜的同轴与离轴数字全息切换装置，其特征在于，所述参考光的光轴沿z轴方向，所述p偏振方向沿y轴方向，s偏振方向沿x轴方向；所述半波片和所述平行分束偏光棱镜的表面垂直于z后方向，所述半波片的慢轴位于x轴和y轴所在平面内。3.根据权利要求2所述的基于平行光束分光棱镜的同轴与离轴数字全息切换装置，其特征在于，所述离轴与同轴切换装置还包括补偿平行平板；所述第一预设角度为半波片的慢轴与z轴夹角为0
°
，所述第二预设角度为半波片的慢轴与z轴夹角为45
°
；旋转所述半波片至第一预设角度或第二预设角度以控制所述参考光入射到所述平行分束偏光棱镜时的偏振态，具体包括：切换装置将所述半波片插入至所述参考光的光路，调节半波片的慢轴与z轴夹角为45
°
时，参考光的偏振方向旋转90
°
，插入补偿平行平板，调节物参的考光曲率中心和物光的曲率中心相对于所述CCD图像传感器的距离相等，物光和参考光在第一非偏振分束棱镜处合束并经过偏振片检偏后发生干涉，所述CCD图像传感器上无干涉条纹，得到同轴数字全息系统；所述半波片和所述补偿平行平板的表面垂直于所述参考光的光轴；切换装置将所述补偿平行平板滑出所述参考光的光路，并向所述参考光的光路中滑入非偏振分束棱镜，调节半波片的慢轴与z轴夹角为0
°
时，参考光通过平行分束偏光棱镜后发生偏转，参考光的曲率中心发生非光轴方向平移，物光和参考光在第一非偏振分束棱镜处合束并经过偏振片检偏后发生干涉，所述CCD图像传感器采集到载频干涉图，得到离轴数字全息系统；切换装置调节半波片的慢轴与z轴夹角为45
°
时，得到同轴数字全息系统。4.根据权利要求2所述的基于平行光束分光棱镜的同轴与离轴数字全息切换装置，其特征在于，所述离轴与同轴切换装置还包括补偿平行平板；所述第一预设角度为半波片的慢轴与z轴夹角为0
°
，所述第二预设角度为半波片的慢轴与z轴夹角为45
°
；旋转所述半波片至第一预设角度后，控制所述平行分束偏光镜滑入或滑出所述参考光的光路，得到同轴数字全息系统或离轴数字全息系统，具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓旭，韩贤信，周成鑫，李红运，刘胜德，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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