[发明专利]基于数字全息的样品漂移主动补偿方法及装置

权利要求书

1.一种基于数字全息的样品漂移主动补偿装置，其特征是，包括：激光器，衰减器，特殊载玻片，三维纳米移动平台，物镜，二维高速光电检测器，处理系统，反馈系统，移动平台控制台，虚线处的平面为全息图平面；

由激光器生成单色连续激光，用于系统的照明光源；

衰减器用于调节激光器发出的照明激光的光强；

特殊载玻片固着于三维纳米移动平台上，用于承载样品并且附着或刻蚀微球；

三维纳米移动平台通过调节位置用于主动补偿样品的漂移；

物镜用于成像，使二维高速光电检测器获取全息图；

二维高速光电检测器为CMOS或高速CCD，用于快速获取微球位相图的位置和位相的变化；

处理系统根据二维高速光电检测器提供的微球位相图，通过全息图的数值重构或利用衍射图样相关性匹配方式确定微球的位移量，从而得到样品的漂移量，向反馈系统提供信号确定其反馈量；

反馈系统根据样品的漂移量向移动平台控制台提供反馈信号；

移动平台控制台接收反馈信号，根据反馈信号输出电压驱动位置调节进行纳米级的补偿。

2.如权利要求1所述的基于数字全息的样品漂移主动补偿装置，其特征是，用于附着的微球是直径为0.5-10μm的微球；微球固定在三维纳米移动平台基底上，微球的固定分为物理方法和生物包被法两种：物理方法是将微球熔融在玻璃基底上达到固定的目的，生物包被法是在微球表面用链霉亲和素包被，用氨基或者羧基基团对玻璃基底进行修饰，通过化学键的作用将微球固定在玻璃基底上。

3.如权利要求1所述的基于数字全息的样品漂移主动补偿装置，其特征是，直接刻蚀出微球：刻蚀的方式分为干法刻蚀和湿法刻蚀，湿法刻蚀主要通过腐蚀液与三维纳米移动平台基底玻璃表面接触形成一个硅酸盐层，然后在与抛光板接触时被研磨掉；干法刻蚀通过刻蚀气体或高速离子撞击等方式破坏三维纳米移动平台基底二氧化硅表面从而实现刻蚀效果。

4.如权利要求1所述的基于数字全息的样品漂移主动补偿装置，其特征是，包括：激光器，半透半反分光镜，第一衰减器，物镜，三维纳米移动平台，第二衰减器，扩束装置，分光棱镜，光阑，二维高速光电检测器，处理系统，反馈系统，移动平台控制台；

由激光器生成单色连续激光，用于系统的照明光源；

半透半反分光镜透过部分连续激光作为物光波，反射部分连续激光作为参考光波；

第一衰减器用于调节透过半透半反分光镜的激光强度。

物镜用于将调节后的连续激光聚焦于样品并反向收集样品表面反射的物光波；

三维纳米移动平台上放置有待测样品，通过调节位置用于主动补偿样品的漂移；

第二衰减器用于调节半透半反分光镜反射的激光强度，作为参考光波；

扩束镜由两个透镜组成，用于调整参考光波的信宽与经物镜反向收集的物光波信宽相同；

分光棱镜用于将扩束后的参考光波与物光波合束；

光阑用于遮挡透过分光棱镜的参考光波；

二维高速光电检测器为CMOS或高速CCD，用于快速获取微球位相图的位置和位相的变化；

处理系统根据二维高速光电检测器提供的微球位相图，通过全息图的数值重构或利用衍射图样相关性匹配等方式确定微球的位移量，从而得到样品的漂移量，向反馈系统提供信号确定其反馈量；

反馈系统根据样品的漂移量向移动平台控制台提供反馈信号；

移动平台控制台接收反馈信号，根据反馈信号输出电压控制纳米三维移动平台进行纳米级的补偿。