基于格林函数法的相位成像装置制造方法及图纸

技术编号:19962708 阅读:34 留言:0更新日期:2019-01-03 12:04
本发明专利技术公开了一种基于格林函数法的相位成像装置,装置包括沿直线依次布设的光源、显微物镜、透镜、光阑和分束镜,在分束镜两侧布设光电耦合器件和加载有二维扭曲光栅的空间光调制器;光线经扩束准直后由光阑调节直径,照射到样品,形成的物光光束经分束镜射入空间光调制器,衍射光聚焦于光电耦合器件上接收成像,采用格林函数法对每个衍射级的图像进行相位恢复。本发明专利技术的优点是:不仅可以实现对物体的相位恢复,并且可以基于多幅图像格林函数法,提高了物体相位的恢复质量。

Phase Imaging Device Based on Green Function Method

The invention discloses a phase imaging device based on Green's function method, which comprises a light source, a microscopic objective, a lens, an aperture and a beam splitter arranged sequentially along a straight line, a photoelectric coupler device arranged on both sides of the beam splitter and a spatial light modulator loaded with a two-dimensional twisted grating, and an object light beam formed by adjusting the diameter of the aperture and illuminating the sample after beam expanding and collimating. The beam mirror is injected into the spatial light modulator, and the diffraction light is focused on the optocoupler to receive the image. The phase of each diffraction level image is restored by Green's function method. The advantages of the present invention are that the phase recovery of the relative object can be realized, and the phase recovery quality of the object can be improved based on the Green's function method of multiple images.

【技术实现步骤摘要】
基于格林函数法的相位成像装置
本专利技术涉及相位成像,尤其涉及一种基于格林函数法的相位成像装置。
技术介绍
随着生命科学研究的不断深入,高效、高精度的相位成像技术被迫切需求,现已成为研究的重要课题。其中,TIE方法相对与传统的相位测量和相位恢复方法而言,具有明显优势:其光学系统简单,对环境要求不是特别敏感;不需要引入额外的参考光进行干涉;不需要复杂的迭代过程,直接求解微分方程即可恢复出相位;因此,TIE方法成为相位成像技术的主流方法,然而传统的TIE方法需要通过移动样品或者是图像接收器件来采集多幅不同离焦程度的图像才能对样品进行相位恢复。为了打破这个限制,很多单次曝光记录不同离焦图像的方法被提出。但是这些方法都只能得到两幅离焦图像,基于双平面恢复出来的相位受到噪声和非线性误差的影响比较严重。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种基于格林函数法对光栅衍射形成的多幅正负离焦的图像进行相位恢复的成像装置。技术方案:一种基于格林函数法的相位成像装置,包括光源、显微物镜、透镜、光阑和分束镜,在分束镜两侧设有光电耦合器件和空间光调制器,空间光调制器上加载了二维扭曲光栅,采用格林函数法对图像进行相位恢复。在分束镜和光电耦合器件之间,还设有第二透镜。工作原理:(A)构建成像装置,打开光源,将二维扭曲光栅加载到空间光调制器上,调整光栅参数,得到清晰成像;(B)光线经显微物镜和透镜实现扩束准直,再由光阑调节直径后照射到样品上,形成的物光光束经分束镜改变传播方向90°后射入空间光调制器,其衍射光聚焦到光电耦合器件上接收成像;(C)对接收到的图像进行分割,得到每个衍射级的图像,采用格林函数法对分割后的图像进行相位恢复,得到样品的相位。有益效果:与现有技术相比,本专利技术的优点为:不仅可以实现对物体的相位恢复,并且可以基于多幅图像格林函数法,提高了物体相位的恢复质量。附图说明图1为本专利技术的装置结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。如图1所示,基于格林函数法的相位成像装置,包括光源1、显微物镜2、透镜3、光阑4、分束镜5、光电耦合器件6、空间光调制器7、第二透镜8;其中,光源1、显微物镜2、透镜3、光阑4和分束镜5沿直线l1方向依次布设;分束镜5、光电耦合器件6、空间光调制器7和第二透镜8沿直线l2布设,直线l2垂直于直线l1,第二透镜8位于分束镜5和光电耦合器件6之间;其中,光源1为激光器,空间光调制器上加载了二次扭曲光栅。光线r经过显微物镜2和透镜3的组合进行扩束准直后,由光阑4调控直径,再照射到样品M上,形成的物光经分束镜5改变传播方向90°后射入空间光调制器7上,产生的衍射光经第二透镜8聚焦到光电耦合期间6上接收成像;对接收到的图像进行分割,得到每个衍射级的图像,对这些分割后的图像采用格林函数法进行物体相位的恢复,仿真平台为Matlab。为了得到更多的衍射级,把两个光栅以90度的角度组合在一起形成二维扭曲光栅,以得到更多的衍射级,从而一次记录更多的图像。本专利技术利用二次扭曲光栅的性质可以一次记录多幅不同离焦距离且相对于焦面对称的图像,然后运用格林函数法对所得的图像进行相位恢复计算。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于格林函数法的相位成像装置,其特征在于:包括光源、显微物镜、透镜、光阑和分束镜,在分束镜两侧设有光电耦合器件和空间光调制器,空间光调制器上加载了二维扭曲光栅;所述装置采用格林函数法对图像进行相位恢复。

【技术特征摘要】
1.一种基于格林函数法的相位成像装置,其特征在于:包括光源、显微物镜、透镜、光阑和分束镜,在分束镜两侧设有光电耦合器件和空间光调制器,空间光调制器上加载了二维扭...

【专利技术属性】
技术研发人员:王文杰
申请(专利权)人:南京明轮有色金属有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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