[发明专利]一种基于光栅离焦的共路数字全息显微装置与方法

摘要

本发明公开了一种基于光栅离焦的共路数字全息显微装置与方法。包括光源、待测物体、显微物镜、校正物镜、第一透镜、第二透镜、图像传感器和计算机，还包括一维周期光栅和孔阵列；光源发射的光束经待测物体、显微物镜和校正物镜后入射至第一透镜，经第一透镜汇聚后的出射光束通过一维周期光栅后分成0级衍射光和+1级衍射光，经孔阵列滤波形成参考光和物光射向第二透镜，经第二透镜透射后的汇合光束由图像传感器的光接收面接收，图像传感器的图像信号输出端连接计算机的图像信号输入端；本发明简单易行，调整方便，且待测物体尺寸不受限，充分利用检测窗口视场；可极大降低确定系统载波频率的复杂度并提高相位恢复算法效率。

主权项

一种基于光栅离焦的共路数字全息显微装置，包括光源(1)、待测物体(2)、显微物镜(3)、校正物镜(4)、第一透镜(5)、第二透镜(8)、图像传感器(9)和计算机(10)，其特征是：还包括一维周期光栅(6)和孔阵列(7)，其中λ为光源(1)发射光束的光波长；光源(1)发射的光束经待测物体(2)、显微物镜(3)和校正物镜(4)后入射至第一透镜(5)，经第一透镜(5)汇聚后的出射光束通过一维周期光栅(6)后分成0级衍射光和+1级衍射光，经孔阵列(7)滤波形成参考光和物光射向第二透镜(8)，经第二透镜(8)透射后的汇合光束由图像传感器(9)的光接收面接收，图像传感器(9)的图像信号输出端连接计算机(10)的图像信号输入端；第一透镜(5)的焦距为f₁，第二透镜(9)的焦距都为f₂；一维周期光栅(6)的周期为d，位于第一透镜(5)的后焦f₁‑Δf处并且位于第二透镜(8)的前焦f₂+Δf处，其中Δf为离焦量；孔阵列(7)上含有中心间距为Δfλ/d的大孔A和针孔B，孔阵列(7)位于第一透镜(6)和第二透镜(8)的共轭焦平面上，其中针孔B的直径为≤1.22f₂λ/D，D为图像传感器的视场宽度。