[发明专利]基于改进迈克尔逊结构的圆载频数字全息检测装置及方法

摘要

本申请提供了一种基于改进迈克尔逊结构的圆载频数字全息检测装置及方法，检测装置包括光源、准直扩束系统、第一透镜、非偏振分光棱镜、平面反射镜、小孔反射镜、第二透镜、图像传感器。方法是利用非偏振分光棱镜将入射光束分成参考光和物光；参考光照射在小孔反射镜上并被反射；物光照射在离焦放置的平面反射镜上并被反射；经过反射的参考光和物光，再次经非偏振分光棱镜汇合，并通过第二透镜形成一幅圆载频全息图，被图像传感器采集到计算机中；代入公式计算获得待测物体的相位分布。本申请兼顾了CCD带宽利用率、CCD视场利用率、测量实时性、系统稳定性、系统复杂性和操作灵活性，不需偏振元件、反射光栅等特殊光学元件，结构简单，成本低。

主权项

1.一种基于改进迈克尔逊结构的圆载频数字全息检测装置，其特征在于：包括光源、准直扩束系统、第一透镜、非偏振分光棱镜、平面反射镜、小孔反射镜、第二透镜、图像传感器，所述光源发射的光束依次经所述准直扩束系统和待测物体后入射至所述第一透镜，经所述第一透镜聚焦后的光束，被所述非偏振分光棱镜分成一束物光和一束参考光；物光照射在所述平面反射镜上，参考光照射在所述小孔反射镜上；经过反射的物光和参考光，再次经过所述非偏振分光棱镜后汇合成一束光束后，经所述第二透镜后生成全息图，同时被所述图像传感器采集到计算机中；所述第一透镜和所述第二透镜焦距相等；所述平面反射镜位于距离所述第一透镜和所述第二透镜的共焦平面Δf处，其中Δf为离焦距离，所述小孔反射镜位于所述第一透镜和第二透镜的共焦平面上；所述平面反射镜可进行轴向的移动以产生不同离焦距离；所述小孔反射镜在傅里叶平面产生的艾里斑直径为d_p≤1.22λf/D，其中，λ为所述光源的波长，f为所述第一透镜的焦距，D为所述图像传感器的视场宽度。