首先從理論上推導(dǎo)準(zhǔn)相干或?qū)拵Ч庹彰飨驴臻g光干涉光場的分布,由此可得準(zhǔn)相干或?qū)拵Ч庹彰飨碌乃牟较嘁品�。其�?通過搭建綠光空間光干涉顯微鏡（SLIM）系統(tǒng),以直徑為6μm的聚苯乙烯微球分散于顯微鏡物鏡用油模擬細(xì)胞的微環(huán)境。最后,利用4幅SLIM圖像成功重建出油浸微球的相位分布,平均半徑相對(duì)誤差為6.5%,光程差體積相對(duì)誤差為8.4%。由于相干光的四步相移法和寬帶光的四步相移法重建結(jié)果相差較小,因此,在追求成像速度的場合且細(xì)胞厚度較小時(shí),可不對(duì)四步相移法進(jìn)行修正,以加快相位重建的速度。 

【文章來源】：激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020,57(13)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

澤尼克相襯顯微鏡的概念光路

本研究搭建的綠光SLIM光路如圖2所示。圖2(a）的右側(cè)部分為奧林巴斯IX73倒置型相襯顯微鏡。系統(tǒng)采用科勒照明，鹵素?zé)舭l(fā)出的光經(jīng)磨砂片和透過波段為495～584nm的綠色濾光片濾光。在聚光鏡上方的后瞳處放置環(huán)形光闌。光經(jīng)過數(shù)值孔徑（NA）為0.45、放大倍數(shù)為20的LUCPlanFLN物鏡后，由PBS分光鏡進(jìn)入4f系統(tǒng)的f11和f12透鏡。通過4f系統(tǒng)將物鏡的后焦面成像于Holoeye Pluto純相位液晶SLM面上。SLM置于五維調(diào)整臺(tái)上，使其面略微傾斜以反射光線。最后經(jīng)f2作傅里葉變換后，成像于鴻視野CMOS相機(jī)（像素尺寸為2.2μm）上。f11和f12的焦距均為500 mm,f2的焦距為300mm。系統(tǒng)的總放大倍數(shù)用標(biāo)準(zhǔn)分辨率板測量。對(duì)成像所得分辨率板的條紋經(jīng)傅里葉變換處理后，可準(zhǔn)確計(jì)算其放大倍數(shù)，測量結(jié)果為33.63倍。當(dāng)SLM面略微傾斜時(shí)，其反射的光路具有可提高1倍系統(tǒng)光能利用效率且光路中無需插入分光棱鏡的優(yōu)點(diǎn)。SLIM顯微鏡系統(tǒng)的橫向分辨率為0.4μm，由所用奧林巴斯物鏡的數(shù)值孔徑?jīng)Q定。采用Ocean Optics生產(chǎn)的USB4000光譜儀測量CMOS相機(jī)前的綠光光譜，結(jié)果如圖3(a）所示，其帶寬為90nm，中心波長為540.7nm，由lC=0.441λ02/Δλ算得相干長度為1.43μm。將綠光光譜作傅里葉變換可得到直射光和散射光干涉的相干度曲線如圖3(b）所示�？梢钥吹�，該光譜的傅里葉變換結(jié)果與高斯函數(shù)擬合得較好，表明該光譜為高斯譜。

式中：λ為波長，單位為μm。計(jì)算可得540nm波長處PS微球的折射率為1.5874。由于奧林巴斯與Thorlabs官網(wǎng)只提供奧林巴斯顯微鏡物鏡用油在23℃時(shí)，546.1nm波長處阿貝數(shù)為40.8，折射率為1.518的數(shù)據(jù)，其β′O（ω0）無法準(zhǔn)確計(jì)算[17]。因此，將直射光和散射光看成通過折射率均為Δn=0.0694的介質(zhì)的兩束光，這兩束光的光程差為h(x,y），且該介質(zhì)的群速度與相速度相等，均為c/Δn，即β′=Δn/c[18]，則（7）式可寫為將σω用光源光譜的半峰全寬（FWHM）Δω表示為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Gerchberg-Saxton相位恢復(fù)算法改進(jìn)的渦旋光束生成[J]. 王由平,鄭明杰,陳大強(qiáng).  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(10)
[2]綠光液晶光閥的伽馬校正及空間干涉顯微成像研究[J]. 陳大強(qiáng),鄭明杰,李志芳,吳華欽,王由平.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2014(12)
[3]基于液晶空間光調(diào)制器的渦旋相位恢復(fù)檢測系統(tǒng)像差[J]. 吳華欽,鄭明杰,李志芳,陳大強(qiáng),李暉.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2014(08)
[4]衍射法快速線性化液晶空間調(diào)制器的相位調(diào)制關(guān)系[J]. 鄭明杰,李志芳,陳大強(qiáng),吳華欽,王由平.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2014(06)



本文編號(hào)：3312326