[發明專利]緊湊型相襯顯微鏡中相位板設計方法

有效

• 申請號: 201810980225.6
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN108845412B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 葉欣;肖佳慧;程慶慶
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/14;G02B27/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐穎

1.一種緊湊型相襯顯微鏡中相位板設計方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1)根據相襯顯微鏡中焦平面上光斑的大小，即相位板位置上的光斑的大小，來確定相位板的總體圓面積大小；

2)確定相位板濾波范圍：最佳的濾波范圍如下：

其中，H(f_x,f_y)為空間頻譜分布；f_x、f_y為空間頻譜分布坐標，即相位板上的單個結構的中心坐標；j為相對透過的相位進行增加或減少π/2的相位，在3μm以內的透過光相對3μm之外的透過光有一個附加的相位，即相位調制，對零頻處進行濾波；R是相位板半徑；

3)偏振敏感型相位板加工參數的確定：整個超表面相位板上陣列排列相同的金屬納米棒結構，每個金屬納米棒結構包括SiO2襯底和金屬納米棒上下兩部分，襯底部分為底面是正方形的長方體，金屬納米棒為長方體，金屬納米棒部分根據濾波范圍進行設計；

在時域有限差分法軟件中，對3μm以內的濾波范圍內的單個金屬納米棒結構進行仿真，尋找在相襯顯微鏡激光光源波長處滿足的設計參數，θ是金屬納米棒結構逆時針旋轉角度，是指此單個金屬納米棒結構對透過光的相位調制大小，以此來確定金屬納米棒的長、寬、厚度以及襯底的邊長和厚度；

設計相位滿足以下規律的相位板結構：

由上可得到旋轉角度變化如下的分布：

其中，R是相位板半徑，旋轉角度逆時針方向為正，順時針方向為負；

4)偏振不敏感型相位板加工參數的確定：偏振不敏感型相位板為不受光偏振方向影響的相位板，整個超表面相位板上陣列排列相同的金屬納米棒結構，每個金屬納米棒結構包括SiO2襯底和金屬納米棒上下兩部分，襯底部分為底面是正方形的長方體，金屬納米棒為圓柱體，金屬納米棒部分根據濾波范圍進行設計；使設計相位滿足以下規律的超表面相位板結構：

3μm以內的金屬納米棒全部為相同半徑的圓柱體，3μm以外的金屬納米棒的圓柱體為另一相同半徑的圓柱體，兩種的圓柱體結構對光的相位調制相差即可。