[發明專利]一種基于數字全息的長工作距離原位三維顯微觀測裝置

無效

• 申請號: 200910081632.4
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101514892A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 潘鋒;肖文;伊小素;李瑞;魏博;戎路
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

1.一種基于數字全息的長工作距離原位三維顯微觀測裝置，其特征在于：該裝置包括有光源(1)、分光單元(2)、A光束準直器(3)、A反射鏡(4)、B反射鏡(11)、B光束準直器(12)、光照明單元(13)、消偏振分光棱鏡(5)和CMOS相機(6)；光源(1)出射的激光(1a)入射至分光單元(2)中，經分光單元(2)進行分光處理后輸出A激光(21)、B激光(22)；A激光(21)順次經A光束準直器(3)、A反射鏡(4)后輸出第一平行光(4a)入射至消偏振分光棱鏡(5)；B激光(22)順次經B反射鏡(11)、B光束準直器(12)、光照明單元(13)后照射到待觀測物體(14)上，由待觀測物體(14)反射的包含物體形貌信息的物光(14a)入射至消偏振分光棱鏡(5)；消偏振分光棱鏡(5)對入射的第一平行光(4a)、物光(14a)進行合光處理得到合并光束(5a)，該合并光束(5a)形成的干涉全息圖被CMOS相機(6)的光敏面捕獲；

所述分光單元(2)一方面用于接收從光源(1)出射的中心波長為532nm的激光(1a)，另一方面將接收到的激光(1a)分為傳播方向垂直、偏振方向相同的A激光(21)和B激光(22)；該分光單元(2)由C反射鏡(201)、A半波片(202)、偏振分光棱鏡(203)和B半波片(204)構成，A半波片(202)置于C反射鏡(201)與偏振分光棱鏡(203)之間，B半波片(204)置于偏振分光棱鏡(203)與A光束準直器(3)之間；C反射鏡(201)與光源(1)的垂直距離為5cm～10cm；其中，所述的A半波片(202)用于將經C反射鏡(201)反射的激光進行偏振方向的調整，而B半波片(204)用于將經偏振分光棱鏡(203)透射后的激光進行偏振方向的調整，采用兩個半波片A半波片(202)、B半波片(204)對入射后的激光進行偏振方向的調整，保證了A激光(21)、B激光(22)的偏振方向相同，且A激光(21)與B激光(22)的光強比為1∶5；偏振分光棱鏡(203)將一束入射光分為兩束傳播方向垂直、偏振方向正交的光；

所述光照明單元(13)包括有D反射鏡(13a)、E反射鏡(13b)、F反射鏡(13c)、A二維調整架(137)、B二維調整架(138)、C二維調整架(139)、A磁力座(134)、B磁力座(135)、基座(131)、導軌(132)和滑塊(133)，基座(131)上安裝有A磁力座(134)、B磁力座(135)和導軌(132)，導軌(132)位于縱向中心線上，導軌(132)上設有滑塊(133)，滑塊(133)上安裝有支撐柱(136)，支撐柱(136)上安裝有B二維調整架(138)和C二維調整架(139)，B二維調整架(138)上安裝有E反射鏡(13b)，C二維調整架(139)上安裝有F反射鏡(13c)；導軌(132)的兩側是A磁力座(134)、B磁力座(135)；B磁力座(135)上放置待觀測物體(14)；A磁力座(134)上安裝有A二維調整架(137)，A二維調整架(137)上安裝有D反射鏡(13a)；所述光照明單元(13)中的光路為，第二平行光(12a)入射到D反射鏡(13a)上，第二平行光(12a)經D反射鏡(13a)后形成的第一反射光(13A)入射到E反射鏡(13b)上；第一反射光(13A)經E反射鏡(13b)后形成的第二反射光(13B)入射到F反射鏡(13c)上；第二反射光(13B)經F反射鏡(13b)后形成的第三反射光(13C)入射到待觀測物體(14)上。

2.根據權利要求1所述的基于數字全息的長工作距離原位三維顯微觀測裝置，其特征在于：長工作距離是指待觀測物體(14)至CMOS相機(6)之間的垂直距離，該距離為50cm～100cm。

3.根據權利要求1所述的基于數字全息的長工作距離原位三維顯微觀測裝置，其特征在于：光源(1)輸出的激光的中心波長為532nm。