[发明专利]一种免光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法及系统

权利要求书

1.一种免光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法，其特征在于，包括沿光路依次布置的：

照明光路，用于对样品进行照明，包括相干照明光源、偏振调制装置、扩束装置、分光棱镜；

样品夹持与微纳移动平台，包括样品夹持装置、样片和微纳移动扫描装置；

成像光路，用于采集显微物镜焦面附近的信号，包括显微物镜、成像透镜组、共聚焦光阑和图像传感器；

所述相干照明光源、偏振调制装置、扩束装置和分光棱镜的中心位于同一光轴上；

所述显微物镜、样片、成像透镜组、共聚焦光阑和图像传感器位于同一光轴上；

图像传感器感光面、共聚焦光阑分别和显微物镜的焦面共轭，图像传感器可对样片在焦点附近移动时参考臂和信号臂的干涉信号进行探测，在样片离焦的过程中，在共聚焦光阑的作用下仅系统的参考臂与所述样片对应的表面等离子体波在显微物镜的焦面及其共轭面上发生干涉，图像传感器在其共轭面上记录该干涉效应，即V(z)信号；

所述的免光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法，其特征还在于，采用陷波滤波的方式消除图像传感器探测的V(z)信号中由系统的通光孔径有限造成的边缘干扰噪音，所述陷波滤波器的表达式为：

其中：

其中，N(s)是一个严格正则且稳定的传递函数，s表示拉普拉斯算子，ω₀是误差信号的中心频率，是最佳相位角与误差相关，阻尼比ζ∈(0,1)，K(K>0)为最优相角滤波器正增益即陷波滤波器的带宽，陷波滤波器的带宽K与显微物镜数值孔径线性相关，陷波滤波器的中心频率ω与显微物镜数值孔径线性相关。

2.如权利要求1所述的一种免光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法，其特征在于，所述偏振调节装置可对照明光源的偏振态进行调节。

3.如权利要求1所述的一种免光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法，其特征在于，所述扩束装置由偶数个透镜组成，能够扩大入射光的半径，以充满系统显微物镜的通光孔径并满足表面等离子体的激发角度的要求。

4.如权利要求1所述的一种免光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法，其特征在于，显微物镜的焦面和图像传感器感光面、共聚焦光阑所在平面共轭，成像光路中光束经显微物镜、奇数个成像透镜和共聚焦光阑后，被图像传感器采集。