[发明专利]可控高速层析相位的显微方法与装置

权利要求书

1.一种可控高速层析相位的显微装置，其特征在于，包括：

激光器，及沿激光器光路依次布置的扩束镜、反射镜、二分之一波片和第一偏振分光棱镜；所述第一偏振分光棱镜用于将所述激光器光路分为样品光光路和参考光光路；

沿样品光光路依次布置的二维扫描系统、第一4f系统、样品、第二4f系统；所述二维扫描系统由两个一维扫描振镜和两个等焦距透镜组成，所述两个一维振镜的扫描角度相互垂直；

设置在参考光光路上的压电陶瓷控制反射镜，用于改变所述样品光光路和参考光光路的光程差；所述压电陶瓷控制反射镜包括反射镜和控制反射镜发生微位移的压电陶瓷；

第二偏振分光棱镜，用于将样品光和参考光合束；

沿所述第二偏振分光棱镜出射光路依次布置的偏振片和CCD。

2.如权利要求1所述的可控高速层析相位的显微装置，其特征在于，所述的第一4f系统包括依次布置的扫描透镜和会聚透镜；所述第二4f系统包括依次布置的显微物镜和显微场镜。

3.如权利要求2所述的可控高速层析相位的显微装置，其特征在于，所述扫描透镜采用两英寸，焦距150mm双胶合透镜；所述会聚透镜采用1英寸入瞳，1.4NA浸油透镜；所述显微物镜采用1.4NA，100X浸油透镜；所述显微场镜采用两英寸，焦距200mm双胶合透镜。

4.一种可控高速层析相位的显微方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)激光器发射出激光光束，所述光束经过扩束镜扩束照射到反射镜上，经反射镜反射的激光透射二分之一波片进入偏振分光棱镜，旋转所述二分之一波片调节光束中p偏振光和s偏振光的分量，调整样品路跟参考路的光强；

将样品路上的光束聚焦在样品上，并收集透过样品的透射光，将参考路上的光束与所述透射光合束，统一偏振方向后发生干涉，再利用CCD采集干涉图样；

所述样品路上的光束照射到二维扫描系统，所述二维扫描系统由两个振动方向相互垂直摆放的一维振镜组成，所述两个一维振镜之间有两个透镜；

2)根据光程差改变量1/4λ,2/4λ,3/4λ,λ，依次并循环改变所述样品路与参考路的光程差，且在每次改变时，利用所述样品路上的光束对样品进行扫描，通过CCD采集到与每个光程差改变量相对应的干涉图像包pi；

所述的参考路设有用于改变所述样品路与参考路的光程差的压电陶瓷控制反射镜；所述的压电陶瓷控制反射镜包括反射镜和控制反射镜发生微位移的压电陶瓷；

3)以干涉图像包pi为起点，依次提取pi,p(i+1),p(i+2),p(i+3)四个干涉图像包，运用四步移相算法与解包络算法得到各个扫描角度下的相位积分图，再运用反Radon变换得到对应时刻的折射率三维分布图。

5.如权利要求4所述的可控高速层析相位的显微方法，其特征在于，所述的样品路和参考路由同一激光器发出的光束扩束后经偏振分光棱镜分束而成。

6.如权利要求5所述的可控高速层析相位的显微方法，其特征在于，所述激光器发出的光束扩束到3mm后分束，所述参考路上的光束扩束到10mm后与所述样品路上的光束合束。