[发明专利]一种增强红外显微成像分辨率的光学系统及使用方法

权利要求书

1.一种增强红外显微成像分辨率的光学系统，其特征在于，包括：

红外显微增强成像光学结构，其包括衬底以及设置在衬底表面的激元层，且所述衬底上还间隔设有两个耦合光栅；

光学元件组件，其用于将红外光传输至所述衬底下方，以通过两个所述耦合光栅在所述激元层上形成干涉图案；

红外焦平面阵列探测器，其用于收集所述干涉图案。

2.根据权利要求1所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统，其特征在于，还包括：

红外显微成像重构设备，其基于所述干涉图案，以重现待测件的红外显微成像图。

3.根据权利要求2所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统，其特征在于：所述红外显微成像重构设备根据盲结构光照明显微图片重构迭代算法Blind-SIM，重现待测件的红外显微成像图，其具体过程为：

沿着衬底表面所在的XOY平面的X、Y维度分别获取至少三张干涉图案；

根据公式：

重现待测件的红外显微成像图，其中，obj为待测件成像信息，I_i＝1,...,5为照明模式，im_i＝1,...,6为沿X、Y维度获取的六张干涉图案，I₀为常量，表示光均匀照射到物体上，psf为显微镜的点扩散函数。

4.根据权利要求1所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统，其特征在于：所述光学元件组件包括透镜和平面镜，所述透镜用于设置在所述衬底下方，所述平面镜可旋转调节红外光入射至所述衬底的角度。

5.根据权利要求1所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统，其特征在于：所述衬底为硅衬底，且所述激元层的材料为石墨烯。

6.根据权利要求1所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统，其特征在于：两个所述耦合光栅均为刻在所述衬底上的亚波长耦合光栅。

7.一种如权利要求1所述的增强红外显微成像分辨率的光学系统的使用方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

将待测件放置在所述激元层上；

利用光学元件组件将红外光传输至所述衬底下方，以通过两个所述耦合光栅在所述激元层上形成干涉图案；

利用红外焦平面阵列探测器采集所述干涉图案。

8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，还包括：

利用所述光学元件组件调节红外光入射至所述衬底的角度，以通过两个所述耦合光栅在所述激元层上形成多张干涉图案；

根据多张干涉图案，利用红外显微成像重构设备重现待测件的红外显微成像图。

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于：所述根据多张干涉图案，利用红外显微成像重构设备重现待测件的红外显微成像图，包括：

沿着衬底表面所在的XOY平面的X、Y维度分别获取至少三张干涉图案；

根据公式：

重现待测件的红外显微成像图，其中，obj为待测件成像信息，I_i＝1,...,5为照明模式，im_i＝1,...,6为沿X、Y维度获取的六张干涉图案，I₀为常量，表示光均匀照射到物体上，psf为显微镜的点扩散函数。

10.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于：所述光学元件组件包括透镜和平面镜，将所述透镜设置在所述衬底下方，并通过旋转所述平面镜以调节红外光入射至所述衬底的角度。