[发明专利]透反射双模式的高精度离轴数字全息显微装置及成像方法

摘要

本发明公开了透反射双模式的高精度离轴数字全息显微装置及成像方法，该装置包括激光器、四个分束镜、两个可动挡光板、三个平面反射镜、两个物镜、凸透镜、样品和CCD图像传感器。成像方法分为三步，先选择对样品进行透射或反射观测，然后通过图像传感器记录下由参考光与物光相干形成的全息图，最后利用数字重构技术重构出图像。与传统的离轴数字全息显微镜相比，本发明具有透射及反射两种模式，切换便捷，并且重构图最小轮廓分辨距离达0.5μm，同时使用角谱法高效地重构出物体的三维立体模型，适用于生物医学和材料科学等领域，能对透明样品及金属表面等进行原位无损动态监测。

主权项

1.透反射双模式的高精度离轴数字全息显微装置，其特征在于，包括：激光器(1)、第一分束镜(2)、第一可动挡光板(3)、第一平面反射镜(4)、第二平面反射镜(5)、第一物镜(6)、第二分束镜(7)、第三平面反射镜(8)、第二可动挡光板(9)、凸透镜(10)、第三分束镜(11)、第二物镜(12)、样品(13)、第四分束镜(14)和CCD图像传感器(15)；在透射模式中，激光器(1)射出的光束经第一分束镜(2)的透射后作为入射光，所述入射光通过第一可动挡光板(3)和第一平面反射镜(4)后，入射光在样品(13)表面发生散射形成的散射光作为物光，物光通过第二物镜(12)和第三分束镜(11)的反射到达第四分束镜(14)；激光器(1)射出的光束经第一分束镜(2)反射后作为参考光，所述参考光通过第二平面反射镜(5)和第二分束镜(7)反射后被第二第一可动挡光板(9)遮挡，经第二分束镜(7)透射的参考光通过第一物镜(6)和第三平面反射镜(8)后，在第四分束镜(14)上与物光发生干涉，所述干涉图由CCD图像传感器(15)记录；在反射模式中，激光器(1)射出的光束经第一分束镜(2)透射后被第一可动挡光板(3)遮挡，经第一分束镜(2)反射的光束通过第一平面反射镜(5)，然后经第二分束镜(7)透射后的光束作为参考光，所述透射光依次通过第一物镜(6)和第三平面反射镜(8)反射到达第四分束镜(14)；经第二分束镜(7)反射后的光束作为入射光，所述入射光依次通过第二可动挡光板(9)、凸透镜(10)、第三分束镜(11)的透射、第二物镜(12)后，照射到样品(13)表面发生散射，散射光作为物光，再依次通过第二物镜(12)和第三分束镜(11)的反射，在第四分束镜(14)与参考光发生干涉，由CCD图像传感器(15)记录。