基于衍射光栅的物参共路相移数字全息显微装置

摘要

本发明涉及一种基于衍射光栅的物参共路相移数字全息显微装置，包括照明单元、显微单元，干涉产生单元和成像单元，照明单元和显微单元分别放置在样品的两侧，照明单元包括激光器，设置在激光器前方的光强控制器；显微单元包括由显微物镜和第三透镜组成的第二望远镜单元，所述样品放置在第二望远镜单元的前焦面上；干涉产生单元包括依次设置在光路方向的分束单元、滤波单元、合束单元、对比度控制单元；成像单元包括CCD相机，CCD相机放置在第七透镜的后焦面上。本发明具有稳定性好，对环境振动不敏感的优点。

主权项

1.一种基于衍射光栅的物参共路相移数字全息显微装置，其特征在于：包括照明单元、显微单元，干涉产生单元和成像单元，所述照明单元和显微单元分别放置在样品（6）的两侧，所述照明单元包括激光器（1），设置在激光器（1）前方的光强控制器（2），由第一透镜（3）和第二透镜（5）组成的第一望远镜单元，以及设置在第一透镜（3）和第二透镜（5）共焦面上的第一针孔滤波器（4）；所述显微单元包括由显微物镜（7）和第三透镜（8）组成的第二望远镜单元，所述样品（6）放置在第二望远镜单元的前焦面上；所述干涉产生单元包括依次设置在光路方向的分束单元、滤波单元、合束单元、对比度控制单元；所述分束单元包括放置在第三透镜（8）后焦面上的第一光栅（9）；所述滤波单元包括4f滤波系统，所述4f滤波系统包括第四透镜（10）和第五透镜（14），以及设置在第四透镜（10）和第五透镜（14）共焦面上的第二针孔滤波器（13）；所述第二针孔滤波器（13）为加工在金属薄片上的小孔，所述金属薄片上还加工有可使-1级衍射光频谱全部通过的大孔；所述合束单元包括放置在第五透镜（14）后焦面上的第二光栅（15），由第六透镜（16）和第七透镜（18）组成的第三望远系统，以及设置在第六透镜（16）和第七透镜（18）共焦面上的光阑（17）；所述对比度控制单元包括设置在第一光栅（9）+1级衍射光光路上的第一偏振片（11）、置于第一光栅（9）-1级衍射光光路上第二偏振片（12），以及设置于第七透镜（18）和CCD相机（20）之间的第三偏振片（19）；所述第一偏振片（11）和第二偏振片（12）的偏振方向正交；所述第一光栅（9）和第二光栅（15）是振幅型光栅或相位型光栅，所述第二光栅（15）的周期Λ₂和第一光栅（9）的周期满足以下关系：Λ₂=Λ₁×V，其中V为两光栅中间4f滤波系统的放大率；所述成像单元包括CCD相机（20），CCD相机（20）放置在第七透镜（18）的后焦面上。