[实用新型]多波长相干成像装置

说明书

本申请公开了一种多波长相干成像装置，涉及显微成像的技术领域，本申请通过发光装置同时投射多个波长的窄带光，超透镜同时对多个波长的光进行部分地调制并且以同一射束准直出射，出射光经偏振干涉模块后分为多个光路，两个光路经反射分别携带被测对象信息和参考信息，并于偏振干涉模块中发生干涉，从而确认被测对象的三维信息。本申请仅通过单一超透镜便能够实现对多波长的窄带光的调制，由此减少了光学设备的数量，减少空间占用，安装拆卸便捷。

技术领域

本申请涉及显微成像的技术领域，具体是一种多波长相干成像装置。

背景技术

相移技术常被用在光学测量中，以获得待测量的相位信息，通过相位反演被测物体的表面形貌。相移技术主要分为基于时间的相移和基于空间的相位解调两大类。基于时间的相移测量方法可获得更高的精度，然而该方法需要多次移相才能求解相位信息，不适用于动态测量，且实时性欠佳。

实用新型内容

为解决背景技术中所提及的问题，本申请提出了一种多波长相干成像装置，其包括：

发光装置，用于发射多种窄带光；

超透镜，其配置为将来自所述发光装置的所述多种窄带光至少部分地调制为准直光并以同一射束出射；

偏振器，其配置为将经所述超透镜调制的光偏振；

偏振干涉模块，其以迈克尔逊干涉仪的方式构成，借助所述偏振干涉模块将所述偏振器出射的偏振光分束为探测波和参考波，然后使探测波所的对应的探测回波与所述参考波所的对应的参考回波发生干涉形成合成波，从而进行成像。

在此需要说明的是：根据本申请实施方式，可选地，窄带光在本申请中可以理解为带宽与中心波长的比值小于0.1的光。可选地，带宽与中心波长的比值可以小于0.03。本申请实施例中，可以将带宽理解为发光装置产生的初始光束中每一束光的带宽。

通过采用上述技术方案，超透镜同时对来自发光装置的不同窄带波长的光进行至少部分地进行调制，尤其进行准直，并以同一射束射出，由此可见，通过使用超透镜实现了同时将不同波长的离散光束准直并以同一射束出射，因此降低了光学系统的复杂度。

在本申请的一个优选的实施方式中，所述超透镜被配置为将来自所述发光装置的所述多种窄带光全部调制为准直光并以同一射束出射。

在本申请的一个实施方式中，所述超透镜包括至少一个超结构单元，所述超结构单元包括多个纳米结构单元，所述纳米结构单元包括基底和设置在所述基底上的纳米结构，所述超透镜的相位分布满足下式：

其中，λ为入射光的波长，x为纳米结构沿x轴方向与基底中心的距离，y为纳米结构沿y轴方向与基底中心的距离，r、g、b分别对应发光装置投射的不同波长的光，例如红、绿、蓝光，θ为超透镜中心点到发光装置的发光点在超透镜表面上投影向量与所述x轴正方向的夹角，所述α是发光装置的发光点到超透镜中心点的连线与超透镜所在平面的法线的夹角；所述f为超透镜在任一波长下的焦距。

在本申请的一个实施方式中，所述偏振干涉模块包括：

偏振分光镜，被配置为将经所述偏振器偏振的光中的第一偏振态的光至少部分反射形成探测波，并且将经所述偏振器偏振的光中的第二偏振态的光至少部分透射形成参考波；

参考镜，被配置为将所述参考波反射形成参考回波；

物镜，被配置为将所述探测波会聚至被测对象以及接收从被测对象反射或散射的探测回波；其中所述探测回波与所述参考回波在所述偏振分光镜中干涉形成合成波；目镜，被配置为会聚所述合成波。