基于结构光照的随机散射光学超衍射极限成像系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于结构光照的随机散射光学超衍射极限成像系统及方法，主要解决现有同类技术工艺复杂、成像时间长、系统结构难实现、成像分辨率低的问题。其成像系统包括：光源、扩束器、空间光调制器、λ/4波片、扩束透镜组、挡光板、透镜、随机散射介质、会聚透镜、和CCD相机；光源发射的光束经扩束器扩束后入射到空间光调制器上，得到0级光和±1级光；通过λ/4波片获得圆偏振光，经扩束透镜组扩束后到达挡光板，保留±1级光；±1级光经透镜发生干涉，产生结构光照明观测目标；照亮的观测目标进入随机散射介质，发生强散射，经会聚透镜入射到CCD相机。本发明具有结构简单和成像分辨率高的优点，可用于光学超分辨率成像。

主权项

一种基于结构光照的随机散射光学超衍射极限成像系统，包括光学子装置和超衍射极限成像装置，其特征在于：所述光学子装置，包括光源(1)、两个孔径光阑(2，10)、扩束器(3)、空间光调制器(4)、四个透镜(5，9，11，14)、λ/4波片(6)、三个反射镜(7，8，13)和挡光板(12)；光源(1)发射的光束依次经过第一孔径光阑(2)、扩束器(3)、第一反射镜(7)后照明到空间光调制器(4)上，产生0级光、+1级光和‑1级光，这三级光通过第一透镜(5)被平行分开，经λ/4波片(6)得到圆偏振光，再依次通过第二反射镜(8)和第二透镜(9)、第二光阑(10)和第三透镜(11)进行扩束，并借助挡光板(12)挡掉中间的0级光，保留+1级光和‑1级光，再经第三反射镜(13)后通过第四透镜(14)，使得+1级光和‑1级光在焦平面上发生干涉，产生结构光以照亮成像目标；所述超衍射极限成像装置，包括三个透镜(16，18，20)、第三孔径光阑(17)、随机散射介质(19)、CCD相机(21)；经照亮的成像目标依次经过第五透镜(16)、第三孔径光阑(17)和第六透镜(18)减小整个光束的直径，使光束在随机散射介质(19)中发生强散射，再经第七透镜(20)进行光束能量会聚后，由CCD相机(21)接收图像。