[发明专利]单帧光强传输定量相位显微系统及其方法

权利要求书

1.一种单帧光强传输定量相位显微系统，包括显微成像系统(1)，所述的显微成像系统(1)包括集光镜(3)、聚光镜孔径光阑(4)、聚光镜(5)、待测样品(6)、显微物镜(7)、第一反射镜(8)、与镜筒透镜(9)，其中集光镜(3)将照明光汇聚到聚光镜孔径光阑(4)，聚光镜孔径光阑(4)大小可调，控制照明的通光孔径，光通过聚光镜孔径光阑(4)发散后又被聚光镜(5)收集后照射样品，透射过样品的光被显微物镜(7)收集，并经过镜筒透镜(9)放大后成像在显微镜相机端口的图像平面(10)；其特征在于该相位显微系统还包括一个包含空间光调制器的迈克尔逊结构的分光系统(2)，该分光系统(2)包括光阑(11)、第一透镜L₁(12)、第二透镜L₂(16)、非偏振分束器(13)、第二反射镜(14)、空间光调制器(15)以及单色CCD相机(17)，第一透镜L₁(12)和第二透镜L₂(16)的焦距f＝f₁＝f₂；

所述的显微镜相机端口的图像平面(10)的光经过光阑(11)限制通过孔径后，首先经过第一透镜L₁(12)，然后被一非偏振分束器一分二，透射光束与反射光束在各自的傅里叶平面处分别被空间光调制器(15)与第二反射镜(14)所反射后通过第二透镜L₂(16)成像在CCD相机(17)上；第一透镜L₁(12)到显微镜图像平面(10)的端口的距离为f1，第二透镜L₂(16)到CCD相机(17)成像平面的端口的距离为f2，两透镜之间的沿光轴距离是f1+f2；

第二反射镜(14)放置于4f系统的反射傅里叶平面，空间光调制器(15)放置于4f系统的透射傅里叶平面，即位于光路中的第一透镜L₁(12)和第二透镜L₂(16)之间，它们距离第一透镜L₁(12)的轴向距离均为f1，距离第二透镜L₂(16)的轴向距离均为f2。

2.根据权利要求1所述的单帧光强传输定量相位显微系统，其特征在于第二反射镜14与空间光调制器15相对光轴均存在一个微小的倾角α，因此两束经过反射的光线将分别具有±α的角位移，通过第二透镜L₂(16)之后，2α的角位移将转化为2f sinα的横向位移；紧贴在显微镜图像平面(10)后放置了一个光阑(11)，以保证最后CCD相机(17)所拍摄到的两幅子图像互不重叠。

3.根据权利要求1所述的单帧光强传输定量相位显微系统，其特征在于在空间光调制器(15)之前还放置一线偏振片。