[发明专利]基于空间光调制器的汇聚透镜single-shot叠层相位恢复技术

说明书

一种基于空间光调制器的汇聚透镜single‑shot叠层相位恢复技术，属于相位恢复成像领域。本发明解决了传统叠层相位恢复技术需要扫描物体的问题。本发明首先在样品之前放置一个空间光调制器；然后给空间光调制器一个针孔阵列并利用准直相干光照明，光透过空间光调制器上的针孔阵列后经过物镜汇集照射在物体上，被探测器接收；最后通过相位恢复算法恢复样品的复振幅。本发明可以无需机械扫描实现叠层相位恢复。

技术领域

基于空间光调制器的汇聚透镜single-shot叠层相位恢复技术属于叠层相位恢复成像领域，是一种计算图像重建技术。

背景技术

叠层相位恢复作为一种图像重建技术被广泛应用于生物、材料等各种领域，该技术可以从频谱强度中恢复出物体的复振幅，而且实验设备简单，很多时候不需要透镜，因此没有像差，但是该技术需要扫描物体以解决恢复物体尺寸较小的问题，但是这种方法会降低系统的时间分辨率并且扫描精度严重影响恢复质量。

发明内容

本发明公开了一种基于空间光调制器的汇聚透镜single-shot叠层相位恢复技术，该技术通过使用空间光调制器扫描物体解决机械扫描精度差及速度低的问题，并且利用single-shot技术提高系统的时间分辨率。

本发明的目的是这样实现的：

基于空间光调制器的汇聚透镜single-shot叠层相位恢复技术，包括以下步骤：

步骤a、首先根据图1所示搭建实验设备；

步骤b、在空间光调制器上显示一个针孔阵列，让针孔部分透光，其余部分不透光，在探测器上接收物体不同部分的光场强度图；

步骤c、使用传统的相位恢复算法恢复出物体的复振幅。

2、上述的基于空间光调制器的汇聚透镜single-shot叠层相位恢复技术，其特征在于，在传统的相位恢复设备中添加一个空间光调制器和一个物镜；

3、上述的基于空间光调制器的汇聚透镜single-shot叠层相位恢复技术，其特征在于，物镜使得经过针孔的准直光汇聚且在非焦面处照射物体；

4、上述的基于空间光调制器的汇聚透镜single-shot叠层相位恢复技术，其特征在于，single-shot技术的引入，一次照明物体多个部位，在单一探测器面上形成多个子图，然后人为将不同子图划分提取出来，等效于传统叠层相位恢复技术的机械扫描，可以提高系统的时间分辨率。

本发明在传统叠层相位恢复技术中加入single-shot技术及空间光调制器，可以显著缩短数据采集时间以提高系统的时间分辨率。

附图说明

图1是本发明基于空间光调制器的汇聚透镜single-shot叠层相位恢复技术的光路示意图。

图2是本发明基于空间光调制器的汇聚透镜single-shot叠层相位恢复技术流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进行详细说明，以便对本发明的目的、技术方案有更深入的理解。

具体实施步骤说明如下：

步骤a、首先根据图1所示搭建实验设备；

步骤b、在空间光调制器上显示一个针孔阵列，让针孔部分透光，其余部分不透光，在探测器上接收物体不同部分的光场强度图；

步骤c、使用传统的相位恢复算法恢复出物体的复振幅。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化或方法改进，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。