[发明专利]一种三维实时超分辨数字全息记录系统

摘要

本发明涉及一种三维实时超分辨数字全息记录系统，属三维显微成像技术领域。由入射光产生系统和记录系统组成，入射光产生系统包括飞秒脉冲激光器、倍频晶体、二向色镜、光程延迟系统和非偏振分束镜，记录系统包括显微物镜和系列偏振分束镜、非偏振分束镜、反射镜、数字相机和计算机全息图像处理再现系统。利用波分、角分、时分和偏振复用技术，采用光学倍频晶体，将激光器发出的激光分为两个不同波长的激光先后进入记录系统，经系列分束、高分辨率、大视场和景深，在CCD的一帧画面中实现三维实时超分辨成像的数字全息记录。具有系统简洁、记录信息多、可实现空间和时间分辨率共同提高等优点，可广泛用于显微物体的高分辨率实时三维成像。

主权项

一种三维实时超分辨数字全息记录系统，其特征在于：装置包括入射光产生系统和记录系统两个部分；入射光产生系统包括飞秒脉冲激光器（1），可按一定比例产生另一波长为原波长一半的脉冲激光的倍频晶体（2），对两波长脉冲激光中某一波长脉冲激光进行反射、同时允许另一波长的脉冲激光按一定比例直接透过的二向色镜（3），用于延长两波长脉冲激光中某一波长脉冲激光光程的光程延迟系统，将长、短两波长脉冲激光汇合成一个方向传播的非偏振分束镜（6）；记录系统包括可将进入该系统的毎束入射脉冲激光分成两束偏正方向分别沿X和Y方向、相互垂直的线性偏振光的偏振分束镜（7），位于偏振分束镜（7）与反射镜（9）和（12）之间、将来自偏振分束镜(7)的沿X方向水平偏正的光束分成参考光A和照射光B的非偏振分束镜(8)，位于非偏振分束镜(8)与被测物体(13)之间、将照射光B反射后沿物体平面法线方向照射被测物体(13)的反射镜(12)，位于偏振分束镜(7)与反射镜 (16)和(17)之间、将来自偏振分束镜(7)的沿Y方向垂直偏正的光分成照射光C和参考光D的非偏振分束镜(15)，位于被测物体(13)与非偏振分束镜(15)之间、将照射光C反射后沿一倾斜方向照射被测物体(13)的反射镜(17)，将参考光A和D反射后射向非偏振分束镜(10)的反射镜(9)和(16)，位于被测物体(13)和非偏振分束镜（10）之间、将物体放大的显微物镜（14）,用于调整来自显微物镜（14）且分别携带物体高、低频信息的物光和来自反射镜（9）、（16）的参考光A和D之间夹角的非偏振分束镜（10），用于记录来自非偏振分束镜（10）的物光和参考光所形成全息图的数字相机CCD（11），以及计算机三维数字全息图像处理再现系统。