CN1056354A

CN1056354A - 由受抑衰减场扫描光学显微镜获得透明物体光学轮廓的鉴别分光方法

Info

Publication number: CN1056354A
Application number: CN90109662A
Authority: CN
Inventors: 弗雷德里克·德·弗内尔; 吉恩-皮埃尔·古多耐特
Original assignee: SPIRAL RECHERCHE ET DEVELOPPEMENT Ste
Current assignee: SPIRAL RECHERCHE ET DEVELOPPEMENT Ste
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1990-10-31
Publication date: 1991-11-20
Also published as: HU9201448D0; FR2653906A1; EP0426559A1; FI921915A0; ZA908717B; FR2653906B1; WO1991006844A1; CA2072111A1; BR9007810A; JPH05506089A; AU6871191A; FI921915A; HUT62702A; OA09543A

Abstract

一种可以得到透明物体“常态”光学轮廓的扫描光学显微镜的受抑衰减场的鉴别分光方法，其特征在于：直接射向棱镜型透明体下表面上的电磁辐射的波长以及由此波的全内反射而产生的所说的近场；透明物体的光折射率n₁；放在所说面的顶部的透明物体的光折射率；所说电磁辐射射在该表面上的入射角 θ，由此而获得一个所说场强的伴生变量以便反映成一个所说透明物体的“微分”光学轮廓。

Description

本发明是有关一种能确定透明物体的光学轮廓的扫描光学显微镜受抑衰减场的鉴别方法以及采用这种方法的一组受抑衰减场扫描光学显微镜。

我们知道有些光学显微镜能够完美准确地确定透明物体的光学轮廓;这种光学轮廓是该物体各点上的厚度和折射率乘积的函数。

而其中干涉反差显微镜的一些品质是已为众所周知的：使用方便，图象有精确的对比度，可能获得“微分”光学轮廓，即正比于“常态的”光学轮廓的一阶导数。然而光学干涉反差显微镜的分辩率是直接与常规的光学显微镜的分辩率相关的，它们之间是直接变量的关系。所有的光学仪器都毫无例外地由于衍射现象而使分辩率受到限制：采用紫外光工作的一个常规的光学显微镜在最佳状态下可将几何图形分辩到大致为100毫微米的精度上。此外，根据这个原理以获得尽可能强的干涉条纹为基础的干涉反差显微镜对于光线通过透明被测物体而可能形成的干涉是非常敏感的。特别是当被测物体是薄片结构时，波在物体内部多次反射就会出现多波干涉。扫描光学显微镜的受抑衰减场并不出现干涉反差显微镜的上述缺陷。这是最新发明的一种新型光学显微镜;1989年1月1日在Physical Review（“物理评论”）杂志的767～770页上（39卷第一期）刊出了一篇介绍此种显微镜的英文文章，题目是：“扫描光学显微镜的新品种”（“New Form of Scanning Optical Microscopy”）其分辩率可达10毫微米，可比常规的光学显微镜的分辩率改进10倍。

这种显微镜的原理可作如下追述：

-用一单色光束直接用棱镜作用在透明体的下表面上，（我们将透明体当作谱场中的透明物来研究的）。该单色光束的入射角θ选为高于临界角θc，所谓临界角θc是用具有折射率为n₁的透明体和具有平均折射率为n₂的外部介质之间的界面来表征。此时，光束就只在物体下部进行全反射，并在该平面的上部产生一个衰减场，这个场按时间来说所带的平均能量是零。

-用一个细小的透明端点，例如一条光导纤维的端点在光束发生全反射的面上各处移动以发现在衰减场中发生的这种全反射;而平均能量不是零的电磁波即能通过透明体而达所说的端点中去而被光导纤维的另一端点所测出。通常即称这端点“抑制”了衰减场，并把这种场叫做受抑衰减场。但是这个场的强度是按这个端点离开棱镜面的距离呈指数规律而变化;因此，我们就应对这个距离从所指示的场强中按直接外插法进行高精度的测量，否则就应在操作中维持这个端点和所说的平面之间距离保持不变以使场强为常数。

-受抑衰减场中的透明物体的衰减波的前沿几何形状是和其平波的前沿一样的，也就是说，在光束发生全反射的表面上的每个点上的衰减波传输到这点上时的波的前沿是不一样的;物体的尖端光路是与物体的厚度和尖端的折射率的乘积有关的，而该尖端光路却调制了这个受抑衰减场（我们把透明物体看作谱场中的透明物体）。

-将端点在透明物体上作横向扫描，并记录其在空间三个方向上的运动，就能建立起物体的光学轮廓（尖端光路图象）。由于透明端点非常尖细（100毫微米），图象的横向或纵向分辩率可以达到几十个毫微米，甚至更小。

然而，很容易理解到在这种显微镜中只有透明物体是均匀的，或者说它的厚度是一致的时候所得到的图象才是有意义的。因为，物体光学轮廓有赖于两个参数;即它的厚度和它的光学折射率。因此，与该两个参数相联系在一起的一种单独的测量就不可能满足确定该两个参数中任何一个参数的要求。这就是为什么阻在用受抑衰减场扫描光学显微镜对厚薄不均匀的物体，例如生物样品，进行测量时所获得的图象就不能得到正确的反映的原因。

本发明的目的是补救上述的这些麻烦，在能够取得透明物体的常态光学轮廓的受抑衰减场扫描光学显微镜上建议采用一种鉴别测定方法其特征在于一个优选的微分变量是由确定受抑衰减场的场强I的诸多物理量所引起的，即：

-直接射向棱镜型透明体的下表面上的电磁辐射的波长以及由此波的全内反射而产生的所说的近场;

-所说透明体的光学折射率n₁;

-放在所说面的顶端的透明物体的平均光学折射率n₂;

-所说电磁辐射射在所说面上的入射角θ;

-为的是得到一个所说场强的伴生变量以便反映成一个所说透明物体的“微分”光学轮廓，它与所说的至少一个物理量有关，或提供出一个对该物体的“常态”光学轮廓的“修正了的”光学轮廓;

这样，当采用透明端点对透明物体进行扫描时，即可采集到一个由两个足以认可为线性的信号叠加而成的组合场强信号。这两个信号分别代表了：

-其一是：尖端越过透明物体后的受抑衰减场的尖端平均场强;

-其二是：与上述诸多物理量中的一个量的择优微分变量相响应的这个尖端平均场强的变量。

但是，一个受抑衰减场扫描显微镜的最有利的利用就是采用不变的场强来记录透明物体的“常态”光学轮廓，以便使这个细小的透明端点和该物体的表面之间的距离维持不变;这种维持不变场强的工作方式是用一种利用该场强对端点的垂直位置进行反馈控制的装置来实现的。根据本发明的规定，受抑衰减场的尖端平均场强是与此反馈有关的，至于它的变量，不论是否经过微分，都被滤波器或平均值计算法所清除掉。

然后会有两种情况发生：

a）诸多物理量中与受抑衰减场有关的一个物理量的变量并不是微分值，即不能将该变量比作与物理量相关的无限小的增量。

b）诸多物理量中与受抑衰减场有关的一个物理量的变量是一个微分值，即可以把该变量比作与物理量相关的无限小的增量。

在上述第一种情况a）中，我们同时得到被测透明物体的两个图象。的确，这个物理量的变量虽然幅值很小，但可以在同样的扫描时被测出：

-一方面，采用常规的显微方法来测量透明物体的光学轮廓作为所说物理量的第一值。

-另一方面，采用先进的显微方法来控制细小透明端点的运动使之静止时，同时测出其场强作为这同一个物理量的第二值。根据在一个特定点上测得的这个第二场强，可先在端点离透明物体表面这段距离的光路中采用外插法得到一个数值，并且从所说的透明物体中推断出一个第二光学轮廓。

比较所得到的两个图象就可以从所说的透明物体中推断出它的厚度和折射系数。

在上述第二种情况b）中，我们可以将受抑衰减场的强度I的伴生变量和微分场强dI联系起来，若用G表示与场强I有关的物理量，则：dI＝（dI/dG）×dG

测量微分场强dI，而且微分变量dG（是个激发变量）一般是知道的，这样dI/dG值就是立刻可以求出，它就是场强I和物理量G关系式的一阶导数。

当用尖细透明端点对透明物体表面进行扫描时，我们就可以确定：

-一方面是用经所说物体修正过的受抑衰减场的尖端平均场强给出的该物体的“常态”光学轮廓。

-另一方面是用微分场强dI和一阶导数dI/dG给出的它的“微分”光学轮廓。

此外，I和dI/dG两个数值都可以根据物理量G求出。透明物体两种光学轮廓，即“常态的”和“微分的”的实验结果提供了一种方法以便鉴别一个特定点上的厚度和折射系数。

于是，我们就可以明白，有可能一方面得知不均匀透明物体的精确的几何形貌图，另一方面也能得知其表示光学特性的测绘图。这样，一个这种类型的物体的组份完全可能出现不相类同光学折射率，而且可以将所得到的两个图象加以鉴别。

一种先进的方法就是有可能来对一个透明物体中的一个物理量G的变量作多次微分，然后对另一个变量也这样做，从而建立起几个“微分”光学轮廓。在这个方法中，只要物理量G的几个变量并不是微分量时，我们就可以得到“常态”光学轮廓的几种推定，并在它们互相之间进行比较和分析。

这种分光方法的其他优点和特点，也就是本发明的目的，就将在下面的说明书中所给出的采用本方法关于受抑衰减场扫描光学显微镜的几个实施例方案（但不以此为限）以及参照下列附图中得到充分的体现：

图1是常规受抑衰减场扫描光学显微镜的草图。

图2是本发明的采用分光方法的受抑衰减场扫描光学显微镜的第一实施方案的草图，其中还包括一个波长调制器。

图3是本发明的采用分光方法的受抑衰减场扫描光学显微镜的第二实施方案的草图，其中，还包括一个光偏振器，以便需要时可以对不均匀透明物体各分量发出的自然双折射光来进行研究。

图4是本发明的采用分光方法的受抑衰减场扫描光学显微镜的第三实施方案的草图，其中包括一个电光器件，以便在透明物体的表面或其本身中感生出双折射光来，该电光器件的一面上即可用于放置被研究的透明物体。

图5a是本发明的采用分光方法的受抑衰减场扫描光学显微镜的第四实施方案的草图，其中包括一个绕着透明物体水平轴的倾斜器，倾斜器的一面上即用于放置被测透明物体，以便使电磁波照射在该表面上的入射角θ产生一个微分变量。

图5b是图5a中所示透明物体倾斜器的部分顶视图。

在这些图中，不同方案中的同名元件是采用同一数字作标号的，其中的元件只表示了它们的功能而并不代表了它们的尺寸比例。

首先，根据图1来描述常规的受抑衰减场扫描光学显微镜，它包括：

-一个透明的半园柱或半球状棱镜1，上面至少有一个水平面2，以便可以安放一个透明物体3，它的光学轮廓即是所测对象。为了便于观察，一般在透明物体3和表面2之间放一些折射液（或折射率匹配剂）。

电磁辐射源4最好是单色的，例如，一种氦氖激光器或者是氩激光器。从光源4发出的光束是按至少比发生全反射时的入射角θ_c为大的入射角θ射到表面2的下表面上。临界角θ_c是与两个因素有关，即：透明物体1的折射率n₁和与面2的上表面接触的介质的光折射率n₂，（n₂＜n₁）用公式表示为：

θc＝arc sin（n₂/n₁）

-一个聚光器，例如会聚透镜5，它可以将光源4射出的光束在进入透明物体1之前先会聚起来，这是很必要的，因为当光束继续通过一个具有聚光性能的半园柱棱镜时，可以得到一束平行的入射光束落在表面2上。

-一个透明的尖细端点6位于靠近表面2处，该透明端点6是由光导纤维呈尖状的端点7所形成。由于光束在透明物体1内发生全内反射，所以在表面2的顶部有一个按介质的平均折射率n₂而存在的衰减电磁场;正如上面已经指明过，端点6“抑制”了这个衰减场，使它的场强精确地表示出入射光发生全反射处端点离开该处的距离。

-一个光电探测器8，也可以在前面加一个光电倍增器（图1中未示出），用来测量由端点6接收并经光导纤维7以及用适当的光学器件9与其终点7a相耦合而后传输到光电检测器的受抑衰减场的场强。

-一个配有测量所需接口（图1未示出）的计算机10，以便对传输到光电检测器8的场强值进行记录和处理。为了取得透明物体3的精确图象，还设置一个与计算机10相联的反馈电路11，以便将场强值与参考值进行比较然后根据这两个值的差值通过一个压电管12对端点6的垂直位置作反馈控制;这种控制是十分灵敏的，因为受抑衰减场是根据端点6离开场发射表面的距离呈指数规律衰减的。

此外，计算机10还经反馈电路11对端点6在表面2和透明物体3上进行横向扫描控制。为此，通常采用一个由一种对热膨胀极不敏感的材料制成的坐标压电管12，例如PZTtype（5b）型坐标压电管。计算机10对端点6的运动进行记录由此而将透明物体3的“常态”光学轮廓描绘出来。

现在我们可以参照图2来描述本发明的受抑衰减场扫描光学显微镜的鉴别分光方法的第一个实施例。

为了取得来自光源4的电磁辐射波长λ的最佳微分变量dλ，就在光源4和透明物体入口之间放入一个波长调制器13，现在我们将调制器选放在聚焦透镜5之前。按已知方式使用的调制器是一个诸如磷酸二氢铵单晶体（ADP）的电光晶体，它可以在它的主轴上提供一个交变的电场（Pockels效应）。一个偏振元件14放在调制器13的前面，以便使光源4发出的电磁波辐射进行线性偏振，并用调制器13对所说的电磁辐射进行相位和频率调制。这样，就可以很容易使这种辐射的波长λ（频率）在正负10%的范围内作变化。并有可能在使用氦氖激光器或氩激光器时得到整个可见光谱场范围的效果。

电源15用来保证调制器13的工作，由上述器件13、14、15所得到的波长的变量dλ的速率是和电源15输出的交流电压直接有关。

此外，与计算机10相联的辅助电路16即从此交流电压上取样，以代表波长λ的变量dλ，然后由计算机10对此数据作记录和处理。

微分变量dλ产生出一个由电磁波在透明体1的全内反射而得的受抑衰减场的同期微分场强调制量dI。这个调制量dI被加在端点处受抑衰减场的平均场强I上。在本发明中就是这个尖端平均场强被反馈电路11用作控制透明端点6的垂直运动。

计算机10将调制量dI记录下来，并且与上述电源15输出的采样电压，同时进行或在扫描之后，进行处理。

这种处理包括确定它的导数值（dI/dλ）或它的等效值，于是就可建立起透明物体3的“微分”光学轮廓。

本发明的这个方法可以定名为分光方法：确定导数值（dI/dλ）从信号处理的角度上来看就是一种分光方法。

对同一个透明物体3有了两个图象，或两个不同的光学轮廓之后，计算机10就可确定该物体上某一点上的厚度和折射率。

不均匀的透明物体3，例如生物样品，就用这种方法进行分析，尤其是对chyle（chylomicron）的微小质点已取得非常好的图象，横向分辩率可达50毫微米，垂直分辩率可达20毫微米。

现在可以参照图3来描述本发明的受抑衰减场扫描光学显微镜的鉴别分光方法的第二个实施例。

在这个方案中，透明物体3的平均折射率n₂或其不同分量的折射率是经由它们的自然双折射性（如果它存在）的激发而修正过了的。

为此，由于介质的双折射性是将通过它的电磁辐射分别进行偏振，所以我们对利用偏振器17将由光源4发出的电磁辐射选作线性偏振。这个偏振器17就安置在光源和聚焦透镜5之间。

此外，本发明还可以按本文未叙述的已有技术使电磁波的偏振作用加快，（此种偏振器在椭圆对称学中是已知技术）。偏振的变量是由与计算机10相联的附加电子器件18所监测并由计算机加以记录和处理。因这种辐射在透明体1中的全内反射而引起的衰减场的偏振现象是随着所说辐射的偏振而同时发生变化的。

如果透明物体3，或至少某些分量是双折射的，则必要时，平均折射率n₂将直接随着插置的偏振器17的可变偏振量而变化。

然而，介质折射率的相对变量几乎总是非常低的（它的绝对变量一般只影响到折射率数值的第三位有效数）。因此，我们就可以认定透明物体3的折射率变量n₂或它的分量的折射率的变量就和微分变量相同。这样，我们就可以来观测一个通过透明物体3，例如一种微生物的受抑衰减场的场强I的微分变量dI。

另一方面，如果受抑衰减场穿过的介质不是双折射性的，则场强I就得不到调制，就没有调制量dI迭加到场强I上。

这样，有时从处理尖端场强I记录而取得的微分图象中就会出现黑区，它就是相应的被测透明物体3中的非折射区。

最后，还应指出，由偏振器17引起的偏振的变量并不是一个微分变量，这与透明物体3的平均折射率n₂或它的分量的折射率的变量是不一样的。因此，由扫描记录下来的场强调制量dI应该理解为它本身，而不是去建立一个导数值（dI/dn₂），其中dn₂这一项不是已知的（因为我们就是要确切地求得这个折射率n₂）。

本发明的鉴别分光方法方案中，透明物体3的“微分”光学轮廓并不能直接和该物体3的某一个特定点上的厚度和折射率相联系起来。然而，我们已能够研究不均匀的透明物体，不论它是双折射性的或者它是显示出非双折射性的。

现在我们参照图4来描述本发明的鉴别分光方法的第三个实施例，

本方案中，在表面2上承载透明物体3的透明体是经过改型而成的另一种交变方式。

为此目的，而采用的透明体是一块由生长而成的电光晶体构成的棱镜，这个棱镜也可以由同类晶体切制而成。

沿着晶体的主轴加一个电位差，使这块晶体成为双折射晶体，随之，使它的光折射率n₁同时发生变化。

透明体1实际上是一块透明叶片1a，由光源4发出的电磁辐射射入到这叶片中。为此，再用一块四分之一的圆柱体，以它的一个面接触安放在上述叶片1a的上表面2a上，构成棱镜1b，光束穿过它的圆柱面而进入棱镜1b中，而光的入射角应该使它能在所说的叶片1a的两个表面之间进行连续的全反射。因此，所述的叶片1a就像一块片状光导一样。另有一块棱镜1c具有与棱镜1b完全一样的形状和同样的安放方式以便将光束从所说的叶片1a中引出。

当然上述的安置方式决不是唯一的，我们熟知，还有很多这类的光学部件也能够使电磁辐射在它的内部连续地全部通过。

很容易理解到，由于来自光源4的电磁辐射在透明叶片1a的内部进行全反射，所以在所说叶片1a的顶面2a上就出现一个衰减场。

光学显微镜常规的受抑衰减场部分的工作情况，就如图1中所描述的那样，是仅仅和放在透明体1的顶面2上的透明物体3的“常态”光学轮廓有关的。这种基本工作情况与上述鉴别分光方法方案中所述的是完全一样的，只是用表面2a代替了表面2的作用。

在第三个方案中，电极19a和19b是用一种适当的方式设置在透明体1的两个相对的端面上。在这些电极间加上可变电压之后，并按他们相对于透明体1的主轴的相对位置在所说的透明体1中因Pockels效应而产生一个纵向电光效应或一个横向电光效应。在此处所示的，但并非是唯一的方法中，透明体1和它的电极19a和19b组成一个横向Pockels器件，这个器件的控制电压是比纵向器件的控制电压低，而用作透明体1的晶体的自然双折射性被立即得到补偿。

光折射率n₁的变量是和所加的电压直接成正比的，这个电压是用一个受计算机10控制的附加电源20来调节的。

如果必要的话，特别是当透明叶片1a用作纵向Pockels器件时，我们将在所说透明叶片1a的两个相对表面2a和2b上制做两个非常均匀的透明薄层。这样，光辐射就可以通过它们，而且也不致于对由所说透明叶片1a中的全内反射而产生的衰减场发生多大的干扰。

对本发明的这个第三实施例中，采用钛酸钡（BaTio₃）是非常合适的，石英（Sio₂）也很适合，但是因为石英的光学折射率的变量辐值不大，所以用在这里并不很优越。

同时，作为透明物体3的显微观察方法，通常是采用控制透明尖细端点6的垂直运动来实现的，加在电源20上的交变电压产生一个透明体1的折射率n₁的伴生变量。此处，电光变量的折射率很小，以至足以看作一个微分变量。

受抑衰减场的场强的微分调制量dI是不可能为零的，因为在任何情况下，透明体1的折射率n₁总是在变化。因此我们总可以得到透明物体3的一个“微分”光学轮廓加到它的“常态”光学轮廓上去。计算机10可以推定这个透明物体3该端点处的厚度和折射率。

还应指出，只要能相继地求得一个波长的微分变量和一个透明体1的折射率n₁的微分变量，就可以很容易将本方案和图2中的第一实施方案结合在一起。

最后，将参照附图5来描述本发明的受抑衰减场扫描光学显微镜的鉴别分光方法的第四个实施例。

在本方案中，我们引出一个射向载有透明物体3的透明体1的表面2上的电磁辐射的入射角θ的微分变量dθ。

图5中的透明体1是一个半圆柱棱镜，上面安置一个转轴21，这个轴21实质上就是所说棱镜的中心轴。该棱镜就由这个透明体1的某一边上的两个轴承22所支承，侧面23是通过由压电晶体20组成的直线运动构件24与所说的透明体1组成一个整体。这种构件24由电路25进行控制而变换工作情况，它们使透明体1绕其轴21转动，最后电子线路25还和计算机10相连，由它记录和处理所取得的变量dθ或其等值电量。

我们将角度的可变量dθ选为1°，这样，我们选用半圆柱状棱镜就有很大的优越性，它不像常规受抑衰减场显微镜中所用棱镜的入射面和输出面是呈45°或60°。这样一来，无论入射角θ是什么数值，我们总能在半圆柱棱镜内得到一束平行光，而且会聚透镜5还能继续起这个作用。

虽然，还可以采用由光源4发出的光束直接进行偏转，也能得到另一种偏转系统，这种偏转系统能用振动镜或声光器件来实现。

在经上述设置后的透明体1中，很容易来改变投射到它的表面2下面的光束的入射角，再选用压电器件24来实现入射角θ的偏转，因为它是以得到它的微分变量（小于或等于1°的变量dθ对于很多物理量的大小来说就可以被认为是一个微分变量）。

变量de引起一个受抑衰减场强I的变量dI，以便用来对透明物体3作显微观察。在本方案中，变量dI的作用是和前述两个方案中dz的作用完全一样，由计算机10建立起透明物体3的两个图象，一个是“常态”的，另一个是“微分”的。然后，在所测得的光学轮廓的一个特定点上计算出它的光折射率和厚度。

应着重指出，本发明的鉴别分光方法所采用的上述方案也可以一开始就应用在本发明的第一方案和第三方案之中。

上述受抑衰减场扫描光学显微镜的鉴别分光方法的各种实施例及其参考附图都不应该认为是有局限性的实例，而缩小本发明的范围，它可以用任何所说显微镜观察方法中的任何等效的技术元件或方法步骤来替代。

本发明特别适用于不能被金属化的透明物体或者是放在真空中要改变其自然特性某些生物样品的高分辩率的显微观察。

Claims

1、一种可以得到透明物体“常态”光学轮廓的扫描光学显微镜的受抑衰减场的鉴别分光方法，其特征在于：一个优选的微分变量是由确定受抑衰减场的场强I的诸多物理量中的至少一个量所引起的，即：

-直接射向棱镜型透明体下表面上的电磁辐射的波长以及由此波的全内反射而产生所说的近场，

-所说透明体的光学折射率n₁，

-放在所说平面的顶部的透明物体的平均光学折射率n₂，

-所说电磁辐射波射在所说平面上的入射角θ，以便得到一个所说场强I的伴生变量dI，并被反映成一个所说透明物体的“微分”光学轮廓，它与所说的诸多物理量中的至少一个量有关，或提供一个所说的这个物体的“常态”光学轮廓的“经修正”了的光学轮廓。

2、根据权利要求1所说的鉴别分光方法：其特征在于：以非线性方式变化着的是一个直接射在透明体下表面上的电磁辐射的波长λ，在该透明体中由全内反射而产生一个近场。

3、根据权利要求1所说的鉴别分光方法，其特征在于：使承放在透明体上的透明物体的平均光折射率n₂因激发出该透明物体的自然双折射或它的分量而产生一个折射率的变量。

4、根据权利要求3所说的鉴别分光方法，其特征在于：因在电磁辐射进入到承载着所说透明物体的透明体之前发生交变旋转偏振，激发出所说透明体的自然双折射或它的分量而产生近场。

5、根据权利要求1所述的鉴别分光方法，其特征在于：载有被研究的透明物体的透明体的光折射率n₁的微分变量是因在所说透明体中引入双折射光而产生的。

6、根据权利要求5所说的鉴别分光方法，其特征在于：在载有被研究的透明物体的透明体中引入的双折射光是由电光效应引起的。

7、根据权利要求1所说的鉴别分光方法，其特征在于：入射角θ的微分变量dθ是围绕着位于透明体的承有被研究透明物体的平面中，并大于该平面的轴转动而产生的。

8、一种根据上述任何权利要求所述的受抑衰减场扫描光学显微镜，能够由透射而建立起一个透明物体（3）的“常态”光学轮廓，并可建立起鉴别分光方法，该显微镜包括：

-一个能够在透明体（1）的表面（2）的顶部，由在该表面（2）内部的全反射而产生一个衰减场的单色电磁辐射源（4），

-一个用光导纤维的延伸端点（7）构成的光探测器位于所说的衰减场中，以便抑制该衰减场，并有一个合适的光电倍增管（8）以采集该受抑衰减场的场强信号来调节一个精度为毫微米量级的压电管型垂直位移装置（12），以便控制该光探测器（7）的位置。

-一个控制所说光探测器横向位移，精度至少为毫微米量级的装置，该装置可以由所说的压电管（12）来构成，以及

-一个用来记录和处理光探测器移动位置的装置，例如：计算机（10），

这种显微镜的特征在于：其中包括按上述任何权利要求中的鉴别分光方法所需的各个装置。

9、一种按权利要求8所说的光学显微镜，其特征在于：它包括至少一个光频调制器（13），该调制器位于产生衰减场的电磁辐射的光路中，并在该电磁辐射进入到其表面（2）上承放着被研究透明物体（3）的透明体（1）之前。

10、一种按权利要求9所说的光学显微镜，其特征在于：所说的光频调制器（13）包括至少一个非线性电光晶体，并有一个电源（15）提供一个交变电压到其中每个晶体的主轴上。

11、一种按权利要求10所说的光学显微镜，其特征在于：它包括至少一个辅助电路（16），从电源（15）提供的交变电压中取样，以代表由源（4）发出的电磁辐射的波长λ的微分变量dλ，再将该微分变量dλ和由此而生成的受抑衰减场场强I的微分变量dI一起，用计算机（10）进行处理，而建起被研究透明物体（3）的“微分”光学轮廓。

12、一种根据权利要求8所说的光学显微镜，其特征在于：其中包括至少一个偏振器（17），使产生衰减场的电磁辐射发生快速偏振。

13、一种根据权利要求12所说的光学显微镜，其特征在于：其偏振器（17）放在产生衰减场的电磁辐射的光路之中，并在该电磁辐射进入到表面（2）上承载有被研究透明物体（3）的透明体（1）之前。

14、一种根据权利要求8所说的光学显微镜，其特征在于：载有被研究透明物体（3）的透明体（1）是一个电光晶体，在该晶体的相对两个面上置有两个电极（19a，19b），加在该两个电极上的交变电压可以改变该电光晶体的光折射率n₁。

15、一种根据权利要求14所说的光学显微镜，其特征在于：加到电板（19a，19b）上的交变电压是由计算机（10）调整的电源（20）所供给的。

16、一种根据权利要求8所说的光学显微镜，其特征在于：一方面，载有被研究透明物体（3）的透明体（1）上装有一个转轴（21），该转轴用两个位于所说透明体（1）两侧的两个轴承（22）承载，另一方面，在透明体（1）的侧面（23）上的线性位移器件（24）的交变工作，使所说的透明体（1）绕所说的轴（21）转动。

17、一种根据权利要求16所说的光学显微镜，其特征在于：与计算机（10）相联的电子电路（25）控制着线性位移器件（24）的交变工作。