[发明专利]一种共光路干涉相位显微一次成像系统及方法

权利要求书

1.一种共光路干涉相位显微一次成像系统，其特征在于，包括激光器(1)、中性可调衰减器(2)、扩束准直器(3)、半透半反镜(4)、视场光阑(5)、非偏振分光棱镜(6)、反射载物台(7)、样品(8)、显微物镜(9)、第三透镜(10)、CCD(11)和计算机(12)；

所述激光器(1)、中性可调衰减器(2)、扩束准直器(3)、半透半反镜(4)依次放置在同一光路上；所述视场光阑(5)、 非偏振分光棱镜(6)、反射载物台(7)依次放置在半透半反镜(4)的垂直下方，所述样品(8)放置在反射载物台(7)上的一侧；所述半透半反镜(4)的镜面与水平方向成45°；用于分光的非偏振分光棱镜(6)的分光层与水平方向垂直；反射载物台(7)的平面与水平面平行；所述显微物镜(9)、第三透镜(10)和CCD(11)依次放置在半透半反镜(4)的垂直上方，计算机(12)与CCD(11)电连接；

所述激光器(1)发出的水平方向的光束，向前传输经过中性可调衰减器(2)调节到合适的光强，再经过扩束准直器(3)扩束准直后，向半透半反镜(4)传输，激光经过半透半反镜(4)的反射面改向为竖直向下的光束，激光通过视场光阑(5)把激光束调节到合适的大小后传输向非偏振分光棱镜(6)，非偏振分光棱镜(6)把激光束平均分为两束竖直向下的平行光，这两束光照射向反射载物台(7)和载物台上的样品(8)；样品光与参考光通过反射载物台(7)全反射向非偏振分光棱镜(6)，又经过非偏振分光棱镜(6)的合束并产生干涉，通过半透半反镜(4)，由其后的的显微物镜(9)放大，再由第三透镜(10)准直为平行光，最终在CCD(11)上形成相移干涉图，并传输、显示在计算机(12)上。

2.根据权利要求1所述的共光路干涉相位显微一次成像系统，其特征在于，所述半透半反镜(4)用石英玻璃制成，分光面为镀膜半反射、半透射的迎光束面，各为入射光强度的50％。

3.根据权利要求1所述的共光路干涉相位显微一次成像系统，其特征在于，所述反射载物台(7)为一个角度可调的全反镜，光轴与非偏振分光棱镜(6)的分光层之间的夹角可通过载物台(7)调节。

4.根据权利要求1所述的共光路干涉相位显微一次成像系统，其特征在于，所述视场光阑(5)可调节光束的大小，使干涉图像的大小不超过CCD(11)的记录靶面。

5.根据权利要求1所述的共光路干涉相位显微一次成像系统，其特征在于，所述扩束准直器(3)包括第一透镜和第二透镜。

6.一种利用权利要求1所述的共光路干涉相位显微一次成像系统进行成像的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、所述激光束(1)发出的水平方向的光束，向前传输经过中性可调衰减器(2)调节至合适光强后，利用扩束准直器(3)将照明光束扩束准直为大小合适的平行光；

步骤S2、光束经半透半反镜(4)反射为竖直向下并向非偏振分光棱镜(6)传输，在这两个装置中间放置一个大小合适的视场光阑(5)使得成像区域的大小不超过CCD记录靶面的面积，又经非偏振分光棱镜(6)分光为物光和参考光两束竖直向下的光束，照射到反射载物台(7)上；前面所述的物光照射到样品(8)上作为样品光，而参考光则被反射载物台(7)全反射后直接原路返回；

步骤S3、物参反射光束经过非偏振分光棱镜(6)合束后，物光和参考光之间发生干涉，并原路返回经过视场光阑(5)和半透半反镜(4)，再经过显微物镜(9)放大后，由第三透镜(10)准直为平行光，最终在CCD(11)上形成相移干涉图，并传输到计算机(12)里，经计算机(12)处理后显示。