[發(fā)明專利]寬視場(chǎng)壓縮全息成像系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711121148.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN108008615B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹良才;張文輝;倉吉;金國藩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G03H1/04
• 分類號(hào): G03H1/04
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤(rùn)

1.一種寬視場(chǎng)壓縮全息成像系統(tǒng)，其特征在于，包括：

激光器，用于發(fā)出預(yù)設(shè)波長(zhǎng)的激光；

平面鏡，用于對(duì)所述激光反射改變方向；

顯微物鏡、針孔、準(zhǔn)直透鏡和線偏振片，分別用于對(duì)所述激光進(jìn)行小孔濾波、擴(kuò)束準(zhǔn)直以及線偏振，以獲取沿水平方向傳播的線偏振平面波；

多個(gè)非偏振分光棱鏡；以及

像感器，在將待成像物體設(shè)置于所述多個(gè)非偏振分光棱鏡前，并通過所述線偏振平面波照明整個(gè)所述待成像物體后，用所述像感器采集同軸全息圖，其中，所述同軸全息圖通過透過物體不同部分的光波被不同位置的非偏振分光棱鏡反射得到，并通過壓縮感知全息方法對(duì)所述同軸全息圖進(jìn)行分析、重建，獲取成像結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬視場(chǎng)壓縮全息成像系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)非偏振分光棱鏡沿光線行進(jìn)方向緊湊布置，且反射面垂直于水平面，與所述光線行進(jìn)方向成45度角，以及所述多個(gè)非偏振分光棱鏡緊密無縫排列。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的寬視場(chǎng)壓縮全息成像系統(tǒng)，其特征在于，在所述多個(gè)非偏振分光棱鏡為三個(gè)時(shí)，第一束被反射的光透射經(jīng)過第二非偏振分光棱鏡和第三非偏振分光棱鏡，第二束被反射的光透射經(jīng)過所述第三非偏振分光棱鏡，并且第三束被反射的光與所述第一束被反射的光、第二束被反射的光合束，形成所述同軸全息圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬視場(chǎng)壓縮全息成像系統(tǒng)，其特征在于，合束的光束口徑是照明物體所需光束口徑的1/N，其中，N為所述多個(gè)非偏振分光棱鏡的個(gè)數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬視場(chǎng)壓縮全息成像系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)為532nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬視場(chǎng)壓縮全息成像系統(tǒng)，其特征在于，所述平面鏡為鍍銀反射鏡。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬視場(chǎng)壓縮全息成像系統(tǒng)，其特征在于，所述顯微物鏡放大倍率為40倍，且數(shù)值孔徑為0.65。

8.一種寬視場(chǎng)壓縮全息成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過激光器發(fā)出預(yù)設(shè)波長(zhǎng)的激光，并在平面鏡反射改變方向后，經(jīng)過小孔濾波、擴(kuò)束準(zhǔn)直以及線偏振后，獲取沿水平方向傳播的線偏振平面波；

將待成像物體設(shè)置于多個(gè)非偏振分光棱鏡前，并通過所述線偏振平面波照明整個(gè)所述待成像物體；

采集同軸全息圖，其中，所述同軸全息圖通過透過物體不同部分的光波被不同位置的非偏振分光棱鏡反射得到；以及

通過壓縮感知全息方法對(duì)所述同軸全息圖進(jìn)行分析、重建，獲取成像結(jié)果。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬視場(chǎng)壓縮全息成像方法，其特征在于，所述多個(gè)非偏振分光棱鏡沿光線行進(jìn)方向緊湊布置，且反射面垂直于水平面，與所述光線行進(jìn)方向成45度角，以及所述多個(gè)非偏振分光棱鏡緊密無縫排列。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的寬視場(chǎng)壓縮全息成像方法，其特征在于，在所述多個(gè)非偏振分光棱鏡為三個(gè)時(shí)，第一束被反射的光透射經(jīng)過第二非偏振分光棱鏡和第三非偏振分光棱鏡，第二束被反射的光透射經(jīng)過所述第三非偏振分光棱鏡，并且第三束被反射的光與所述第一束被反射的光、第二束被反射的光合束，形成所述同軸全息圖。