[發(fā)明專利]像面干涉高光譜顯微成像裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210583485.2
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103063307A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 李建欣;周偉;孟鑫;史今賽;郭仁慧;沈華;馬駿;朱日宏;陳磊;何勇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種像面干涉高光譜顯微成像裝置，其特征在于：包括光源(1)、顯微物鏡(2)、橫向剪切分束器(3)、電控旋轉(zhuǎn)臺(4)、成像物鏡(5)、面陣CCD相機(6)和計算機(7)；沿光路依次布置光源(1)、顯微物鏡(2)、橫向剪切分束器(3)、成像物鏡(5)、面陣CCD相機(6)；橫向剪切分束器(3)固定在電控旋轉(zhuǎn)臺(4)上，計算機(7)分別與電控旋轉(zhuǎn)臺(4)和面陣CCD相機(6)連接，計算機(7)控制和驅(qū)動電控旋轉(zhuǎn)臺(4)旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對目標的推掃成像，面陣CCD相機(6)采集到的圖像序列傳輸給計算機(7)，由計算機(7)進行分析處理；上述光學器件相對于基底同軸等高，即相對于光學平臺或儀器底座同軸等高。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種像面干涉高光譜顯微成像裝置，其特征在于：橫向剪切分束器(3)包括分光棱鏡(201)、第一二次反射直角棱鏡(202)和第二二次反射直角棱鏡(203)；第一二次反射直角棱鏡(202)的光軸截面、第二二次反射直角棱鏡(203)的光軸截面和分光棱鏡(201)的光軸截面在同一平面內(nèi)；第一二次反射直角棱鏡(202)的斜邊長與分光棱鏡(201)的邊長相等，第一二次反射直角棱鏡(202)的斜邊貼合在分光棱鏡(201)分束面反射光線的出射面上；第二二次反射直角棱鏡(203)的斜邊長與分光棱鏡(201)的邊長相等，第二二次反射直角棱鏡(203)的斜邊貼合在分光棱鏡(201)分束面透射光線的出射面上，第二二次反射直角棱鏡(203)斜邊頂點與分光棱鏡(201)貼合面頂點的距離為????????????????????????????????????????????????。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種像面干涉高光譜顯微成像裝置，其特征在于：第二二次反射直角棱鏡(203)斜邊頂點與分光棱鏡(201)?貼合面頂點的距離為，其中，上述邊長為分光棱鏡(201)的邊長。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種像面干涉高光譜顯微成像裝置，其特征在于：橫向剪切分束器(3)中，第一二次反射直角棱鏡(202)和第二二次反射直角棱鏡(203)的兩個反射面均鍍制高反膜，分光棱鏡(201)的分束面鍍制半透半反的分束膜，并且高反膜和分束膜材料的選擇根據(jù)橫向剪切分束器(3)所用于光學波段的不同而確定。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種像面干涉高光譜顯微成像裝置，其特征在于：經(jīng)顯微物鏡(2)出射的平行光入射到分光棱鏡(201)，經(jīng)分束面后形成一支透射光和一支反射光，透射光進入到第二二次反射直角棱鏡(203)中，經(jīng)其反射后返回到分光棱鏡(201)中，再經(jīng)分束面反射后射出；反射光進入到第一二次反射直角棱鏡(202)中，經(jīng)其反射后返回到分光棱鏡(201)中，再經(jīng)分束面透射后射出；兩支射出光線相互平行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種像面干涉高光譜顯微成像裝置，其特征在于：橫向剪切分束器(3)可采用Sagnac型、馬赫-曾德型、雙角反射體型以及它們的改進型，其作用是將一束入射光沿垂直于光軸方向（橫向）剪切成兩束相互平行的相干光。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種像面干涉高光譜顯微成像裝置，其特征在于：顯微物鏡(2)采用無限遠共軛顯微物鏡。

8.一種基于權(quán)利要求1的像面干涉高光譜顯微成像方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一：觀測目標經(jīng)光源(1)照明后，經(jīng)無限遠共軛顯微物鏡(2)成像后以平行光入射到橫向剪切分束器(3)中；

步驟二：橫向剪切分束器(3)橫向剪切每一束光線，得到兩束相互平行的光線；

步驟三：成像物鏡(5)將兩束相互平行的光線會聚到面陣CCD相機(6)上，由于這兩束平行光會聚到像面上同一點時存在著光程差，產(chǎn)生干涉條紋，因此在面陣CCD相機(6)上得到的是經(jīng)過光程差調(diào)制后的全視場目標像，并且不同視場的目標單元對著不同的干涉光程差；

步驟四：計算機(7)控制和驅(qū)動電控旋轉(zhuǎn)臺(4)實現(xiàn)對觀測目標推掃成像，面陣CCD相機(6)采集獲得干涉圖像序列并傳輸?shù)接嬎銠C(7)中；

步驟五：計算機(7)在圖像序列中提取每幅圖像中觀測目標對應的光強，重新組合成觀測目標的干涉信息，對該干涉信息進行傅里葉變換計算即可反演得到觀測目標的光譜信息。