[发明专利]一种基于全反射的显微物镜数值孔径测量方法及系统

摘要

一种基于全反射的显微物镜数值孔径测量方法及系统，涉及光学领域，尤其涉及测量液浸及固浸显微物镜数值孔径。它为了解决目前测量液浸及固浸显微物镜数值孔径操作繁琐，测量准确度不够高等问题。所述方法包括：光束从液浸或固浸显微物镜入射后聚焦在标准样片上，反射光在后焦面上形成带有全反射吸收弧的图谱，全反射吸收弧为圆形。通过计算图谱上全反射吸收弧的位置及半径，可测量出液浸或固浸显微物镜的数值孔径。所述装置使用照明光源发出光束，通过液浸或固浸显微物镜聚焦在标准样片上，反射光经过显微物镜出射，在探测器上成像，获得后焦面的像。本发明通过图像探测和识别，能够实现液浸或固浸显微物镜数值孔径的高精度测量。

主权项

1.一种基于全反射的显微物镜数值孔径测量方法，其特征在于，应用全反射装置进行数值孔径的测量，所述全反射装置中包括：照明光源、分光镜、显微物镜、标准样片、一号透镜、二号透镜、探测器；所述数值孔径测量方法，其特征还在于，全反射装置中标准样片为全反射标准样片，全反射标准样片的材料折射率n₁已知，经过显微物镜的部分光束射在标准样片远离显微物镜一侧的表面上会发生全反射现象；所述全反射装置中，照明光源和显微物镜共轴，所述一号透镜、二号透镜和探测器共轴，光路和分光镜所在平面成45度，所述一号透镜和二号透镜镜面之间的距离是其两者的焦距之和，探测器的感光面和显微物镜的后焦面共轭，所述显微物镜的焦点在全反射标准样片远离显微物镜一侧的表面上，所述照明光源发出的光束横截面直径大于或等于显微物镜的通光孔径；所述数值孔径测量方法，其特征还在于：光束从显微物镜入射后聚焦在全反射标准样片上，反射光在显微物镜后焦面成像，图像传感器上可获得后焦面上像的最大光圈半径r_max、全反射吸收弧半径r_TIR，采用以下公式获得数值孔径的具体数值：式中，NA表示显微物镜的数值孔径，n₀表示显微物镜与标准样片间介质的折射率，n₁表示标准样片的折射率。