[发明专利]一种干涉显微成像方法及干涉显微镜

说明书

本发明提供一种干涉显微成像方法及干涉显微镜，具体地，一种干涉显微镜，包括光源发生装置、补偿干涉腔，探测臂、信号采集与处理单元；补偿干涉腔接收光源发生装置产生的光束并进行反射后成为反射光束进入所述探测臂；所述探测臂对所述反射光束进行聚焦形成样品光，并将样品光发送给所述信号采集与处理单元；其中，所述探测单元设有第二显微物镜，所述第二显微物镜用于将光聚焦于样品上并将所述样品的结构信息调制成光线返回。该干涉显微镜，通过在补偿干涉腔中插入第一显微物镜，使参考光与样品光均经过完全相同的显微物镜只是顺序不一样，保证样品光和参考光的光程完全相等，避免了因经过光学器件的不一致导致的干涉面上有些点不等光程。

技术领域

本发明属于一种干涉显微成像技术，具体涉及一种干涉显微成像方法及干涉显微镜。

背景技术

干涉显微镜是一种采用相干光干涉技术的显微镜，相比于传统显微镜可以看到透明样品组织的结构分布。其采用干涉原理将相位差分布转化为强度分布供肉眼观察。采用宽光谱光源的低相干性还能实现光学切片，其只对特定光程范围内的样品薄片成像，切片厚度取决于光源的时间相干长度。采用低相干干涉技术的显微镜已经应用于集成电路显微检测、临床病理诊断等领域，具有非接触、无损检测的优点。

当前低相干干涉显微镜(专利201680034161.X)多采用 Michelson干涉结构，在参考臂与样品臂之间插入显微镜。该结构属分光路结构，当两臂相隔较远时，在环境震动下将会形成不同的相位变化，这严重影响了正常的干涉图样采集，从而无法获取高质量的样品结构图。实践中常加入气浮平台过滤掉环境干扰，因而体积庞大，使用不便，限制了其实际实用场景。也有采用Mirau物镜的共光路干涉系统，但当数值孔径较大时其里面的分束板将会造成很大的像差(Stanley Siu-chor Chim,G S Kino.Correlation microscope [J].Opt.Lett.,1990,15(10):579-581.)，给Mirau物镜的结构设计带来了很大的困难。

采用共光路结构的干涉系统因参考光与样品光在同一通道里传输，外部干扰造成的相位变化不会改变相位差因而干涉图样稳定，具有抗干扰的结构优势。除上面采用Mirau物镜的共光路设计外，还有一些采用两个干涉仪串联的共光路设计(如Benoita laGuillaume E,Martins F,Boccara C,et al.High-resolution handheld rigidendomicroscope based on full-field optical coherence tomography[J].Journal ofbiomedical optics)，这些设计要么物镜数值孔径不能做得太大，要么参考光路与样品光路不能完全对称从而带来附加的光程差。

为了改善当前干涉显微镜存在的一些缺陷，本发明提出一种完全对称的光路设计，参考光与样品光经过完全相同的路径，只是顺序不一样，消除了系统结构带来的附加光程差，同时数值孔径不受限制，对环境震动不敏感。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种干涉显微镜，该干涉显微镜，通过在补偿干涉腔中插入第一显微物镜，保证样品光和参考光的光程完全相等，避免了因经过光学器件的不一致导致的干涉面上有些点不等光程。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种干涉显微镜，包括光源发生装置、补偿干涉腔，探测臂、信号采集与处理单元；

所述补偿干涉腔接收所述光源发生装置产生的光束并进行反射后成为反射光束进入所述探测臂；

所述探测臂对所述反射光束进行聚焦形成样品光，并将所述样品光发送给所述信号采集与处理单元；其中，所述探测单元设有第二显微物镜，所述第二显微物镜用于将光聚焦于样品上并将所述样品的结构信息调制成光线返回。

进一步地，所述光源发生装置包括一具有光谱宽度的发光器件和第一透镜。