[发明专利]一种基于共角干涉的层析相位显微方法与装置

权利要求书

1.一种基于共角干涉的层析相位显微装置，包括依次布置的激光器、扫描振镜系统和第一分束器，由所述第一分束器将激光束分成参考光和样品光，其特征在于：

设有沿样品光路依次布置的：

照明物镜，用于使照明光变成平行光照明样品；

成像物镜，用于接收样品反射的样品光；

设有沿参考光路依次布置的：

活动的第一反射镜，通过周期性移动其位置来改变参考光路光程；

补偿器，所述的补偿器为由若干玻璃片堆叠而成的玻璃堆，用于补偿参考光路与样品光路间的光程差；

第二分束器，用于将参考光和样品反射的样品光进行合束；样品光和参考光经场镜后形成与光轴成相同角度的平行参考光和样品光，平行参考光和样品光经过偏振片后入射到放置于所述场镜前焦面上的CCD上产生干涉进行成像；

和图像采集单元，用于记录参考光与样品光产生的干涉图像；

还包括计算机，根据在第一反射镜每个周期内多次扫描样品记录得到

多个干涉图像包，解出对应该周期内的样品三维折射率分布图。

2.如权利要求1所述的层析相位显微装置，其特征在于：在所述激光器和扫描振镜系统间设置二分之一波片，用于调节激光的线偏振方向，以改变参考光与样品光的光强比。

3.如权利要求1所述的层析相位显微装置，其特征在于：所述的第一分束器和第二分束器均采用偏振分光棱镜。

4.如权利要求1所述的层析相位显微装置，其特征在于：还包括安装在第一反射镜上的压电陶瓷，用于周期性线性移动所述的第一反射镜。

5.如权利要求4所述的层析相位显微装置，其特征在于：所述压电陶瓷的控制信号采用锯齿波信号。

6.如权利要求1所述的层析相位显微装置，其特征在于：所述的图像采集单元包括沿光路依次设置的：

场镜，用于对样品光与参考光成像；

偏振片，用于改变样品光与参考光产生的干涉图样的对比度；

CCD，用于记录参考光与样品光产生的干涉图像。

7.一种基于权利要求1所述的层析相位显微装置的层析相位显微方法，其特征在于：包括步骤：

1）激光光束分束为样品光和参考光；

2）利用样品光照明样品，收集样品散射的样品光与参考光产生干涉图像；

3）控制参考光路光程呈周期性变化，并补偿参考光路相对于样品光路产生的光程；

4）在参考光路光程的每个变化周期P内，控制参考光和样品光以相同的角度绕着样品进行共角扫描多个周期；

5）收集同属一光程变化周期P内每个扫描周期的干涉图像包，计算得到每个光程变化周期P内样品的折射率三维分布图。

8.如权利要求7所述的层析相位显微方法，其特征在于：根据连续的多个光程变化周期P内样品的折射率三维分布图，获取样品的三维折射率随时间变化的分布图。

9.如权利要求8所述的层析相位显微方法，其特征在于：在所述的步骤5）中，运用四步移相法和2π相位模糊解除法——相位解缠绕法计算干涉图像在各个扫描角度下对应的相位积分图，再利用Radon逆变换得到每个时间周期P内样品的折射率三维分布图。