[实用新型]一种两步衍射相位成像系统

摘要

本实用新型公开了一种两步衍射相位成像系统，利用光栅的衍射特性以及空间光调制器的滤波作用，将0级衍射光先后与+1级和-1级衍射光相干涉形成两幅干涉图样，然后计算两干涉图样之差，并运用希尔伯特变换恢复样品的相位信息，实现快速相位成像。该成像系统适用于所有的离轴干涉，包括轻微离轴干涉，采用共几何光路，具有高度的稳定性；在相位恢复运算中，采用简单的代数运算消除背景光，无需高通滤波，不仅样品高频信息保留完整，而且相位运算速率快。本实用新型在相位显微方面具有广泛的实用价值与应用前景，特别是在透明样品，如生物细胞相位成像以及相位测量等应用领域。

主权项

一种两步衍射相位成像系统，光路采用类衍射相位成像光路：沿着激光器(1)的输出方向依次连接偏振片(2)以及由第一透镜(3)、针孔空间滤波器(4)与第二透镜(5)组成的扩束准直系统，然后依次连接由样品(6)、可调载物台(7)、显微物镜(8)及反射镜(9)组成的显微系统，形成放大的显微像；沿着显微系统后的出射光束依次放置有中继镜(10)、光圈(11)和置于成像屏IP上的光栅(12)，分成了许多级包含显微图像信息的衍射光；然后各级衍射光通过设定的空间频率滤波系统分离出所需的衍射光，并相干涉，在CCD(18)上形成干涉图样；其特征在于：还包括标准4f空间滤波系统，所述标准4f空间滤波系统沿着衍射光束传播方向依次由第三透镜(13)、空间光调制器(14)、第一挡板(16)、第二挡板(17)与第四透镜(15)组成；所述空间光调制器(14)位于第三透镜(13)傅里叶平面FP上，有3个滤波窗口，分别只允许+1级、0级与‑1级衍射光束通过；所述第一挡板(16)与第二挡板(17)结构完全相同，分别位于‑1级和+1级衍射光在傅里叶平面FP 聚焦区域位置处，用于挡住‑1级和+1级衍射光通过。