[发明专利]基于分光瞳的反射式相移数字全息装置与方法

摘要

本发明涉及一种基于分光瞳的反射式相移数字全息装置与方法。平行入射光经过偏振片和四分之一波片后形成椭圆偏振光，经过偏振分光棱镜分成两束；一束经第一反射镜反射后，照射消偏振分光棱镜；另一束依次经过第一透镜、分光瞳入射光瞳和物镜后，平行斜入射在待测物体上，经待测物体反射后依次经过物镜、分光瞳出射光瞳、第二反射镜和第二透镜后，照射消偏振分光棱镜；经消偏振分光棱镜汇合的两束光，经过第二偏振片后在图像传感器平面上产生干涉形成干涉图；旋转第一偏振片形成相移干涉图，被图像传感器采集并上传计算机中；利用计算机计算待测物体相位。本发明结构简单，无需三维扫描机构，更适合散射物体全场定量三维测量。

主权项

1.一种基于分光瞳的反射式相移数字全息装置，包括光源(1)、准直扩束系统(2)、第一偏振片(3)、四分之一波片(4)、偏振分光棱镜(5)、第一反射镜(6)、消偏振分光棱镜(13)、第二偏振片(14)、图像传感器(15)和计算机(16)，其特征在于：该装置还包括第一透镜(7)、分光瞳(8)、物镜(9)、第二反射镜(11)、第二透镜(12)；光源(1)发射的光束依次经过第一准直扩束系统(2)、第一偏振片(3)和四分之一波片(4)后，经过偏振分光棱镜(5)被分成两束光；一束光经第一反射镜(6)反射后照射消偏振分光棱镜(13)，另一束光依次经过第一透镜(7)、分光瞳(8)和物镜(9)后，平行斜入射在待测物体(10)上，经待测物体(10)反射后，再依次经过物镜(9)、分光瞳(8)、第二反射镜(11)和第二透镜(12)后，照射消偏振分光棱镜(13)；经消偏振分光棱镜(13)后的汇合光束经过第二偏振片(14)后由图像传感器(15)的光接收面接收，图像传感器(15)的图像信号输出端连接计算机(16)的图像信号输入端；所述的第一偏振片(3)的透光轴与y轴方向成θ角放置；四分之一波片(4)的快轴方向与y轴方向成45°角放置；第一反射镜(5)与光轴z方向成45°角倾斜放置；第一透镜(7)的后焦面和物镜(9)的前焦面共平面；分光瞳(8)紧邻物镜(9)的入射口平面；第二反射镜(11)与光轴z方向成45°角倾斜放置；第二偏振片(14)的透光轴与y轴方向成45°角放置；图像传感器(15)在第二透镜(12)的后焦平面放置。