光纤数字全息散斑去除成像系统技术方案

光纤数字全息散斑去除成像系统，属于数字全息术领域。激光器出射端安置有光纤耦合器，光纤耦合器与光纤分束器相连，光纤分束器接出两路光纤分别连接在二维电动平移台和光纤夹持器上。连接在二维电动平移台的光纤的出射光与二维电动平移台相垂直，沿其出射方向设置有透镜和样品，二维电动平移台相连的光纤随二维电动平台水平移动；样品的中心与合束晶体中心连线垂直于合束晶体的一个侧面。与光纤夹持器连接的光纤的出射光垂直于合束晶体的另一个侧面，此侧面与样品中心相垂直的侧面垂直；与样品的中心相垂直的合束晶体的侧面的相对侧面放置有CCD相机，其与二维电动平台与计算机相连。本系统降低了数字全息再现像的散斑噪声，提高了信噪比。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了ー种光纤数字全息散斑去除成像系统，属于数字全息术
，可用于三维形貌实时測量和定量相衬显微成像。
技术介绍
过去的二十年中，随着光电耦合器件的飞速发展，数字全息技术实现高速发展，并广泛运用于亚微米尺度的显微领域，如集成电路检测、生物细胞实时成像等。数字全息作为一种显微成像技术，其优势在于无损、快速、可获得定量相位分布等特点，其独特优势使其具有极大的应用价值，成为了ー种重要的实时定量动态分析方法。然而，由于在数字全息系统中采用相干光照明，随之而来的散斑噪声对系统成像能力和分辨率等因素造成很大影响。在数字再现过程中采用数字图像处理、滤波等方法，均会对图像质量、分辨率产生影响。而纪录并再现出具有不同散斑噪声背景的一系列图像，并通过多步叠加的方法可以显著降低散斑噪声对比度，提高系统信噪比，有利于三维高分辨率观测的要求。
技术实现思路
为了解决数字全息成像过程中散斑噪声的影响，本技术提出了一种光纤数字全息散斑去除成像系统。本技术采用如下技术方案光纤数字全息散斑去除成像系统，包括有激光器I，光纤耦合器2，光纤分束器3，光纤4，ニ维电动平移台5，计算机6，CXD相机7，合束晶体9,透镜10,光纤夹持器8,样品11,激光器I出射端安置有光纤I禹合器2,光纤f禹合器2通过光纤与光纤分束器3相连，光纤分束器3接出两路光纤分别连接在ニ维电动平移台5和光纤夹持器8上。连接在ニ维电动平移台5的光纤4的出射光与ニ维电动平移台相垂直，沿其出射方向设置有透镜10和待检测的样品11，与ニ维电动平移台5相连的光纤4的出射位置随ニ维电动平台5水平移动而移动；样品11的中心与合束晶体9中心的连线垂直于合束晶体11的ー个侧面。与光纤夹持器11连接的光纤4的出射光垂直于合束晶体的另ー个侧面，此侧面与样品11中心相垂直的侧面垂直；与样品11的中心相垂直的合束晶体9的侧面的相对侧面放置有CXD相机7，CXD相机7与ニ维电动平台5均与计算机6相连。ニ维电动平移台5下方置有透镜10，透镜10下方放置待检测的样品11，透镜10垂直于法向的ー侧放置合束晶体9,光纤夹持器8夹持的光纤4的出射端与样品11的中心对准合束晶体8的两个相垂直的侧面的中心。激光器I出射的光经过光纤耦合器2耦合进光纤，并被光纤分束器3分成两路 第一路是由ニ维电动平移台5处出射的物光，透镜10将光纤出射的发散球面光波准直成平行光，平行光照射在水平放置的样品11上，其漫反射光通过合束晶体9后照射在CXD相机7上；另一路是由光纤夹持器8处出射的參考光，是直接由光纤4末端出射的球面波，照射在合束晶体9上，反射后与物光波干涉形成全息图被CCD相机7记录。电动ニ维电动平移台5每移动一次，CXD相机7记录一次全息图，最后将所有全息图再现像叠加，得到結果。所述的物光从光纤4出射末端位置距离透镜10的距离为透镜10的焦距；样品11距离透镜10的距离为透镜10的焦距。所述的參考光从光纤4出射末端位置距离合束晶体8中心的距离，与样品11中心距离合束晶体中心的距离相等。本技术可以取得如下有益效果该套技术可以自动降低数字全息再现像的散斑噪声，提高信噪比，有利于三维高分辨率观测的要求。附图说明 图I光纤数字全息散斑去除成像系统的结构原理图；图中1、激光器件,2、光纤稱合器,3、光纤分束器,4、光纤,5、ニ维电动平移台,6、计算机，7、CXD相机，8、光纤夹持器，9、合束晶体，10、透镜，11、样品。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对于本技术做进ー步的说明实施例本实施例的布置方式如图I所示光纤数字全息散斑去除成像系统，包括有激光器I，光纤耦合器2，光纤分束器3，光纤4，ニ维电动平移台5，计算机6，CXD相机7，合束晶体9,透镜10,光纤夹持器8,样品11,激光器I出射端安置有光纤I禹合器2,光纤f禹合器2通过光纤与光纤分束器3相连，光纤分束器3接出两路光纤分别连接在ニ维电动平移台5和光纤夹持器8上。连接在ニ维电动平移台5的光纤4的出射光与ニ维电动平移台相垂直，沿其出射方向设置有透镜10和待检测的样品11，与ニ维电动平移台5相连的光纤4的出射位置随ニ维电动平台5水平移动而移动；样品11的中心与合束晶体9中心的连线垂直于合束晶体11的ー个侧面。与光纤夹持器11连接的光纤4的出射光垂直于合束晶体的另ー个侧面，此侧面与样品11中心相垂直的侧面垂直；与样品11的中心相垂直的合束晶体9的侧面的相对侧面放置有CXD相机7，CXD相机7与ニ维电动平台5均与计算机6相连。激光器I出射的光经过光纤耦合器2耦合进光纤，并被光纤分束器3分成两路 第一路是物光，透镜10将光纤出射的发散球面光波准直成平行光，平行光向下照射在水平放置的样品11上，其漫反射光通过合束晶体9后照射在CXD相机7上；另一路參考光，是直接由光纤末端出射的球面波，照射在合束晶体9上，反射后与物光波干渉形成全息图被CCD相机7记录。电动ニ维电动平移台5每移动一次，CCD相机7记录一次全息图，最后将所有全息图再现像叠加，得到結果。实验中用532nm绿光光源。样品是硬币上的汉字“分”，所用透镜焦距75mm。系统采到的一幅全息图再现得到的结果，其上可以看到很明显的散斑噪声，散斑图样对比度c=0. 2811 ;分别得到为3幅、18幅、72幅、144幅全息图再现像的叠加结果，可以明显看出来随着纪录全息图数量的增多，散斑噪声变得越来越小。散斑图样对比度c分别是0. 0922，0. 0177,0. 0078,0. 0045。随着全息图数量増加，散斑噪声对比度的下降曲线，通过曲线可以看出，利用该系统可以有效降低散斑噪声。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光纤数字全息散斑去除成像系统，包括有激光器(I)，光纤稱合器(2),光纤分束器(3)，光纤(4)，二维电动平移台(5)，计算机(6)，CCD相机(7)，合束晶体(9)，透镜(10)，光纤夹持器(8)，样品(11)，其特征在于激光器(I)出射端安置有光纤耦合器(2)，光纤耦合器(2)通过光纤与光纤分束器(3)相连，光纤分束器(3)接出两路光纤分别连接在二维电动平移台(5)和光纤夹持器(8)上；连接在二维电动平移台(5)的光纤(4)的出射光与二维电动平移台相垂直，沿其出射方向设置有透镜(10)和待检测的样品(11)，与二维电动平移台(5)相连的光纤(4)的出射位置随二维电动平台(5)水平移动而移动；样品(11)的中心与合束晶体(9)中心的连线垂直于合束晶体(11)的一个侧面；与光纤夹持器(11)连接的光纤(4)的出射光垂直于合束晶体的另一个侧面，此侧面与样品(11)中心相垂直的侧面垂直；与样品(11)的中心相垂直的合束晶体(9)的侧面的相对侧面放置有CCD相机(7)，C⑶相机(7)与二维电动平台(5)均与计算机(6)相连。2.根据权利要求I所述的光纤数字全息散斑去除成像系统，其特征在于所述的二维电动平移台(5)下方置有透镜(10)，透镜(10)下方放置待检测的样品(11)，透镜(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亦卓，王大勇，赵洁，王云新，万玉红，杨登才，江竹青，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：