[發(fā)明專利]基于空間光調(diào)制器的干涉光束完全重合的同軸干涉系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310084278.7
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN103149688A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾紹群;駱清銘;呂曉華;賴小敏
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/00
• 分類號(hào): G02B27/00;G02B27/12
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種干涉系統(tǒng)，尤其是基于空間光調(diào)制器的干涉光束完全重合的同軸干涉系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在干涉技術(shù)中，寬帶光的小光程差使得寬帶光干涉難以實(shí)現(xiàn)，直到Joseph?Rosen等提出了FINCH系統(tǒng)(Digital?spatially?incoherent?Fresnel?holography,?Optics?Letters)。FINCH系統(tǒng)采用空間光調(diào)制器同軸分光，可以得到小光程差實(shí)現(xiàn)寬帶光干涉。我們組在2012年提出了一種光程差更小且可以靈活控制的干涉系統(tǒng)(Fluorescence?holography?with?improved?signal-to-noise?ratio?by?near?image?plane?recording,?Optics?Letters)，進(jìn)一步推動(dòng)了寬帶光干涉的發(fā)展。

然而，這些系統(tǒng)雖然解決了寬帶光干涉要求的小光程，卻引入了另一個(gè)問題：側(cè)向錯(cuò)位。我們知道，光束干涉的首要條件是光在干涉面上要相交。在以前的系統(tǒng)中，成像光路主要由光收集器件（物鏡）和分光器件（空間光調(diào)制器）組成。當(dāng)物點(diǎn)沒有位于光軸上時(shí)，空間光調(diào)制器分成的兩束光在干涉面上有一定的側(cè)向錯(cuò)位，不能很好的相交重合。且當(dāng)物點(diǎn)與光軸的距離r越大，側(cè)向錯(cuò)位越嚴(yán)重。側(cè)向錯(cuò)位問題的存在，使得兩束光在干涉面上不重合（相交），因此不能實(shí)現(xiàn)干涉。目前為止，捷克的P.?Bouchal等人提出在物鏡和空間光調(diào)制器之間加入一個(gè)4f系統(tǒng)的方法來解決側(cè)向錯(cuò)位問題(Wide-field?common-path?incoherent?correlation?microscopy?with?a?perfect?overlapping?of?interfering?beams，J.?Europ.?Opt.?Soc.?Rap.?Public)。但是這種方法比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決干涉系統(tǒng)中由于側(cè)向錯(cuò)位光束不能相交進(jìn)而不能干涉的問題，而提供了一種簡單有效的基于空間光調(diào)制器的干涉光束完全重合的同軸干涉系統(tǒng)，使得無論物體距離光軸的距離是多少，干涉光都可以在干涉面上完全重合。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

基于空間光調(diào)制器的干涉光束完全重合的同軸干涉系統(tǒng)，由發(fā)光或者被光照射的發(fā)光體、空間光調(diào)制器、記錄干涉圖案的光敏器件和電腦構(gòu)成，其特征在于：發(fā)光體和光敏器件分別放置在空間光調(diào)制器兩側(cè)，光敏器件用來記錄光干涉圖案且其所在平面記為干涉平面，電腦與空間光調(diào)制器相連，電腦用于控制空間光調(diào)制器模擬多個(gè)同心透鏡。

所述的空間光調(diào)制器同時(shí)具有收集光和分光的功能。

空間光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。

用空間光調(diào)制器同時(shí)起到光束收集和分光的作用，具體是通過空間光調(diào)制器同時(shí)模擬多個(gè)同心透鏡實(shí)現(xiàn)。由于空間光調(diào)制器上有多個(gè)透鏡，每個(gè)透鏡都會(huì)收集發(fā)光體發(fā)出的光，并分別出射一束光。由于這些出射光來至于同一個(gè)發(fā)光點(diǎn)的同一次發(fā)光，它們是相干的。又由于這些出射光的傳播方法完全一樣，所以在干涉面上可以完全重合干涉，沒有側(cè)向錯(cuò)位問題。

本發(fā)明的特點(diǎn)是，只用了一個(gè)空間光調(diào)制器同時(shí)實(shí)現(xiàn)光束收集和分光的作用。有益效果是：用一個(gè)簡單的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光束完全重合且光程差小，尤其適用于寬帶光干涉。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的總體工作原理圖。

圖2是本發(fā)明的成像部分光路圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明由發(fā)光或者被光照射的發(fā)光體1、空間光調(diào)制器2、記錄干涉圖案的光敏器件3和電腦4構(gòu)成，其特征在于：發(fā)光體1和光敏器件3分別放置在空間光調(diào)制器2兩側(cè)，光敏器件用來記錄光干涉圖案且其所在平面記為干涉平面，電腦與空間光調(diào)制器相連，電腦用于控制空間光調(diào)制器模擬多個(gè)同心透鏡。所述的空間光調(diào)制器同時(shí)具有收集光和分光的功能。所述的空間光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。