[发明专利]基于空间光调制器的干涉光束完全重合的同轴干涉系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种干涉系统，尤其是基于空间光调制器的干涉光束完全重合的同轴干涉系统。

背景技术

在干涉技术中，宽带光的小光程差使得宽带光干涉难以实现，直到Joseph Rosen等提出了FINCH系统(Digital spatially incoherent Fresnel holography, Optics Letters)。FINCH系统采用空间光调制器同轴分光，可以得到小光程差实现宽带光干涉。我们组在2012年提出了一种光程差更小且可以灵活控制的干涉系统(Fluorescence holography with improved signal-to-noise ratio by near image plane recording, Optics Letters)，进一步推动了宽带光干涉的发展。

然而，这些系统虽然解决了宽带光干涉要求的小光程，却引入了另一个问题：侧向错位。我们知道，光束干涉的首要条件是光在干涉面上要相交。在以前的系统中，成像光路主要由光收集器件（物镜）和分光器件（空间光调制器）组成。当物点没有位于光轴上时，空间光调制器分成的两束光在干涉面上有一定的侧向错位，不能很好的相交重合。且当物点与光轴的距离r越大，侧向错位越严重。侧向错位问题的存在，使得两束光在干涉面上不重合（相交），因此不能实现干涉。目前为止，捷克的P. Bouchal等人提出在物镜和空间光调制器之间加入一个4f系统的方法来解决侧向错位问题(Wide-field common-path incoherent correlation microscopy with a perfect overlapping of interfering beams，J. Europ. Opt. Soc. Rap. Public)。但是这种方法比较复杂。

发明内容

本发明为解决干涉系统中由于侧向错位光束不能相交进而不能干涉的问题，而提供了一种简单有效的基于空间光调制器的干涉光束完全重合的同轴干涉系统，使得无论物体距离光轴的距离是多少，干涉光都可以在干涉面上完全重合。

本发明所采用的技术方案是：

基于空间光调制器的干涉光束完全重合的同轴干涉系统，由发光或者被光照射的发光体、空间光调制器、记录干涉图案的光敏器件和电脑构成，其特征在于：发光体和光敏器件分别放置在空间光调制器两侧，光敏器件用来记录光干涉图案且其所在平面记为干涉平面，电脑与空间光调制器相连，电脑用于控制空间光调制器模拟多个同心透镜。

所述的空间光调制器同时具有收集光和分光的功能。

空间光调制器的结构为现有结构。

用空间光调制器同时起到光束收集和分光的作用，具体是通过空间光调制器同时模拟多个同心透镜实现。由于空间光调制器上有多个透镜，每个透镜都会收集发光体发出的光，并分别出射一束光。由于这些出射光来至于同一个发光点的同一次发光，它们是相干的。又由于这些出射光的传播方法完全一样，所以在干涉面上可以完全重合干涉，没有侧向错位问题。

本发明的特点是，只用了一个空间光调制器同时实现光束收集和分光的作用。有益效果是：用一个简单的系统，实现了光束完全重合且光程差小，尤其适用于宽带光干涉。

附图说明

图1是本发明的总体工作原理图。

图2是本发明的成像部分光路图。

具体实施方式

如图1所示，本发明由发光或者被光照射的发光体1、空间光调制器2、记录干涉图案的光敏器件3和电脑4构成，其特征在于：发光体1和光敏器件3分别放置在空间光调制器2两侧，光敏器件用来记录光干涉图案且其所在平面记为干涉平面，电脑与空间光调制器相连，电脑用于控制空间光调制器模拟多个同心透镜。所述的空间光调制器同时具有收集光和分光的功能。所述的空间光调制器的结构为现有结构。