[发明专利]基于反射式交叠衍射成像的相位恢复算法

权利要求书

1.一种基于反射式交叠衍射成像的相位恢复算法，其特征在于，算法步骤如下：

步骤1、搭建反射式交叠衍射成像装置：

反射式交叠衍射成像装置包括光源(1)、X-Y平移台(2)、待测样品(3)、反射镜(4)和CCD(5)，沿光路方向依次设置光源(1)、X-Y平移台(2)和CCD(5)；反射镜(4)和待测样品(3)不同时设置在X-Y平移台(2)上，光源(1)与CCD(5)处于同一水平高度；

步骤2、打开光源(1)，将待测样品(3)置于X-Y平移台(2)上，光源(1)以入射角θ入射到待测样品(3)上，反射光线被CCD(5)接收，调整X-Y平移台(2)，使得待测样品(3)相对于光源(1)逐行逐列地进行移动，移动间隔L小于CCD(5)靶面尺寸的0.4倍，每次移动间隔相等，每次移动后在CCD(5)靶面上接收到1幅衍射图样，总共采集M幅衍射图样，M≥2；

步骤3、取下待测样品(3)，将反射镜(4)置于X-Y平移台(2)上，光源以入射角θ入射到反射镜(4)上，反射光线被CCD(5)接收，在CCD(5)靶面上采集到1幅光源直接反射后的衍射图样；

步骤4、利用PIE算法处理步骤2中得到的M幅待测样品(3)衍射图样和

步骤3中得到的光源衍射图样，恢复光源信息和待测样品的信息。

2.根据权利要求1所述的基于反射式交叠衍射成像的相位恢复算法，其特征在于：所述步骤4中，利用PIE算法处理步骤2中得到的M幅待测样品(3)衍射图样和步骤3中得到的光源衍射图样，恢复光源(1)信息和待测样品(3)的相位信息，具体方法如下：

步骤4-1、对光源(1)的照明场信息H^illum和待测样品(3)信息O作一个任意估计，转入步骤4-2；

步骤4-2、照明光场H^illum和待测样品(3)O作用后的出射波函数转入步骤4-3；

步骤4-3、将出射波函数为通过倾斜角谱衍射传播到CCD(5)上，得到CCD(5)上接收到的衍射场的估计值转入步骤4-4；

步骤4-4、的振幅由代替，其中为加入待测样品(3)后第m幅衍射图样的强度值，m＝1,2,3…M，转入步骤4-5；

步骤4-5、将更新之后的传播回到待测样品(3)上，采用PIE算法的规则来更新照明光场H^illum和待测样品(3)信息O，转入步骤4-6；

步骤4-6、返回步骤4-2，直到M幅衍射图样全部用完，停止计算，获得一个迭代周期后的照明光场H^illum和待测样品(3)O，转入步骤4-7；

步骤4-7、将照明光场H^illum利用倾斜角谱衍射直接传播到CCD(5)上，得到CCD(5)上接收到的衍射场的估计值U^illum，转入步骤4-8；

步骤4-8、U^illum的振幅由代替，其中I^illum为加入反射镜(4)后衍射图样的强度值，转入步骤4-9；

步骤4-9、将更新之后的U^illum传播回到反射镜(4)上，得到被进一步限制后更为准确的照明光场H^illum，转入步骤4-10；

步骤4-10、返回步骤4-2，直到加入待测样品(3)后CCD(5)上恢复得到的衍射场的振幅和之间的差距小于10^-4时，停止计算，获得最终光源(1)的照明场信息H^illum和待测样品(3)信息O。

3.根据权利要求1所述的基于反射式交叠衍射成像的相位恢复算法，其特征在于：所述待测样品(3)为反射式二元光学元件。