CN110987871A - 基于f-p腔的多波长相位显微成像新方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种基于F‑P腔的多波长相位显微成像新方法。其特征是：它包括基于F‑P腔的多波长数字全息图记录、数值重建、解包裹、误差处理、三维相位分布重建和三维折射率转换。本发明主要提供一种基于F‑P腔的多波长相位显微成像新方法，相比传统的显微成像方法，具有更高的灵敏度。本发明具有结构简单、灵敏度高、测量精确的优点。本发明可用于光学透明物体的高分辨率三维显微成像，可广泛应用于微小生物的无损、无标记、非接触式的三维层析成像等。

Description

基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法

(一)技术领域

本发明涉及的是一种基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，可用于光学透明物体的高分辨率三维显微成像，可广泛应用于微小生物的无损、无标记、非接触式的三维层析成像等，属于显微成像技术领域。

(二)背景技术

待测样品的三维折射率分布，是其一种重要的固有属性，对于光学透明的待测样品来说，三维折射率分布，可以反映样品的微结构、密度等信息，因此要实现无损、无标记、非接触式的三维层析成像。

在当代的生命科学研究中，通常采用荧光成像对待测样品进行标记。但是在进行标记的过程中，会对待测样品本身产生一定的影响，从而会影响最终的研究结果。而数字全息层析成像技术是一种新型的无损、无标记、非接触式的新型成像技术，可以重建得到待测样品的三维折射率分布信息，是近年来的一个研究热点。

数字全息层析成像技术结合了数字全息显微成像技术和计算机断层扫描技术，是近年来提出的新技术。近年来，虽然提出了多种应用数字全息层析成像技术的成像方法，但是大部分的思路都是结合马赫曾德尔干涉光路进行数字全息记录。

马赫曾德尔干涉光路成像所用的器件更多，系统稳定性要求更高，操作成为复杂。基于马赫曾德尔干涉光路的方法，对器件的要求更高，而且光路更为复杂且难以调试，因此迫切需要一种新的成像方法，其所用器件更少，光路更为简单，系统稳定性更高，操作更为简便，而且对待测样品测量的灵敏度更高，成像分辨率更高。

本发明提出了一种基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，本发明采用F-P腔干涉光路，其光路简单，所用的器件更少，因此系统的稳定性更高。从原理上来说，光束在F-P腔多次反射，并多次经过待测样品，光程差依次累积，因此测量的灵敏度更高。F-P腔干涉形成的全息图，精细度相比马赫曾德尔干涉更高，全息图的记录更为精确。本发明采用多波长的方式能够分辨出更多精确的结构，大大提高相位测量的测量精度。同时，在相位计算中，这是一种有效的降低噪声的方法。

专利CN201611105825.5公开了一种多波长可调谐显微干涉的测量方法及其装置，利用三个波长测量被测元件的表面微观形貌。从系统装置上来说，与本发明提出的多波长相位显微成像新方法，有着本质的区别。

专利CN201610911993.7公开了一种双波长相位显微成像系统和方法、以及对应相位恢复方法，采用马赫曾德尔干涉光路来实现双波长同轴相移干涉显微系统，与本发明提出的多波长相位显微成像新方法，有着本质的区别。

专利CN201711154591.8公开了一种双波长共路数字全息干涉测量方法与系统，通过波前相减的方式得到相位差，与本发明提出的新方法从本质上不同。从干涉原理上来说，在成像光路上也与本发明有着本质的区别，

专利CN201710904860.1公开了一种光学相干断层扫描成像系统，该成像系统采用了马赫曾德尔干涉光路，其特点是采用了光纤来简化系统，降低成本，但是相比F-P腔的光路结构，仍然较为复杂。

专利CN201810145657.5公开了一种高分辨率数字全息衍射层析成像，其特点是采用马赫曾德尔干涉光路结构，利用合成孔径方法得到N幅合成高分辨率全息图，进而获得被测样品的高分辨率三维折射率再现。相对来说，结构更为复杂，与本发明专利有着本质区别。

专利CN201910136421.X公开了一种超分辨率数字全息成像系统和成像方法，其成像系统的特点是在传统的马赫曾德尔干涉光路前加入一块透射式空间光调制器，对光源进行调制。与采用F-P腔的光路结构的本发明相比，有着本质区别。

本发明公开了一种基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，本发明可用于光学透明物体的高分辨率显微成像，可广泛应用于微小物体的无损、无标记、非接触式的层析成像等领域。该基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法采用基于F-P腔的数字全息记录光路，运用数字全息层析成像技术和多波长成像技术，对F-P腔光路记录的数字全息图，进行层析重建，还原出待测样品的三维折射率分布。与在先技术相比，由于采用了基于F-P腔的数字全息记录光路，不同波长的光束在F-P腔中多次反射经过待测样品，测量的灵敏度更高。该基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法具有结构简单、灵敏度高、分辨率更高的优点。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、灵敏度高、分辨率更高的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法。

本发明的目的是这样实现的：

该基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法包括基于F-P腔的多波长数字全息图记录、数值重建、解包裹、误差处理、三维相位分布重建和三维折射率转换。记录入射F-P腔光波的复振幅A₀，及不同光源波长时未放入待测样品时的数字全息图，之后在F-P腔中放入待测样品，在θ＝0时，记录该角度时光源波长分别为λ₁,λ₂,…,λ_N时，含有待测样品信息的最优的数字全息图，对记录的数字全息图进行数值重建，得到透射光的复振幅分布

代入已知的数值，可以得到该角度时不同波长的相位分布

对相位分布进行解包裹处理，不同波长的含有待测样品信息的相位分布

减去未放入待测样品时的相位分布

即得到只含有待测样品信息的相位分布

旋转待测样品，记录不同角度不同波长时的最优的数字全息图，依次得到不同波长的该角度时的只含有待测样品信息的相位分布。对不同波长的所有角度的相位分布做iRadon变换，即可重建待测样品的三维相位分布δ(x,y,z；λ_k)，由推导公式可以转换得到待测样品的高分辨率三维折射率分布n(x,y,z)。

本发明提出的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，适用于包括基于F-P腔的数字全息记录光路11、待测样品12、控制模块13和计算显示模块14的测量系统，如图2a所示。所述基于F-P腔的数字全息记录光路11包括不同波长的多个光源，扩束器，F-P腔，显微物镜，图像采集器等。所述待测样品12为光学透明物体。所述控制模块13由计算机、仪器控制单元和仪器控制接口组成，对光源、图像采集器、旋转控制平台等进行控制和操作，完成包含待测样品信息的数字全息图记录。所述计算显示模块14，对记录的数字全息图进行程序处理，并在线显示待测样品12的三维折射率分布信息。

所述基于F-P腔的数字全息记录光路11包括不同波长的多个光源，扩束器，F-P腔，显微物镜，图像采集器等。多个光源的波长各不相同，分别为λ₁,λ₂,…,λ_N。采用多个波长不同的激光光源，并选用适用相应波长的扩束器，选用腔长固定的F-P标准具，放大倍数为20倍的显微物镜，像素尺寸为3.45μm×3.45μm的Charge Coupled Device(CCD)等器件。

所述待测样品12位于基于F-P腔的数字全息记录光路11中的F-P腔中，光束在F-P腔多次反射，并多次经过待测样品，光程差依次累积，因此测量的灵敏度更高。

所述基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法中，F-P腔的腔长大于待测样品12的直径，使得待测样品12能够放入F-P腔中。

所述基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法中，F-P腔的界面反射率在0～1之间。

所述基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法中，F-P腔具有不同长度的腔长，且可以具有不同的形状和尺寸。F-P腔的腔长可以是可调的，当F-P腔的腔长固定时，即是F-P标准具。

所述的待测样品12为光学透明物体，具有任意的三维折射率分布。待测样品12为微小物体，光束经过待测样品12时，会产生柱透镜效应，因此需要选择并填充折射率与待测样品12最外层折射率相当的折射率匹配液。

所述控制模块13由计算机、仪器控制单元和仪器控制接口组成，对光源、图像采集器、旋转控制平台等进行控制和操作，完成包含待测样品信息的数字全息图记录。搭建完成基于F-P腔的数字全息记录光路11后，利用控制模块13，控制光源依次工作，控制旋转控制平台带着待测样品12绕轴转动一周，并控制CCD采集包含待测样品12信息的数字全息图且存储图像。

所述计算显示模块14，对存储的数字全息图进行程序处理，并在线显示待测样品12的三维折射率分布信息。根据本发明提供的显微成像新方法，对CCD采集的数字全息图进行处理，可以重建得到待测样品12的高分辨率三维折射率分布。

基于F-P腔的数字全息记录光路11中，不同波长工作时，光束在F-P腔中多次反射、透射，如图3b所示，多次经过待测样品，记录待测样品的三维信息，光程差依次累积，最终透过F-P腔的光束的复振幅为：

其中，

为透射光的复振幅，A₀是入射F-P腔的光波33复振幅，R为F-P腔的两平行的平面玻璃板内侧的表面反射率，如图3a中的31和32，

为待测样品的相位分布。

则F-P腔多光束干涉时，通过数字全息获得的相位分布为：

其中，n是腔内介质的折射率，d是F-P腔的厚度，λ为光源的波长，φ为入射F-P腔的光波33的入射角34。

不同波长的光束沿着传播方向，经过待测样品12内部的每一点的折射率的累积，就是通过数字全息图获得的相位分布，当待测样品12内部及与待测样品12周围的环境介质之间的折射率差较小时，光程差是沿光束路径方向折射率的累积，则多波长相位分布与待测样品12的折射率分布的关系为：

其中，n(x,y,z)为待测样品12内部的折射率分布，z轴是光束传播的方向，n₀为待测样品12周围的环境介质的折射率。

对于常见的基于马赫曾德尔干涉的数字全息记录光路，光源经分光棱镜分成两束，一束光经过待测样品作为物光波，另一束光作为参考光。两束光又经分束棱镜合束，在CCD记录平面相遇干涉形成全息图。光束只经过一次待测样品，记录待测样品的三维信息，光程差累积一次。对CCD记录的数字全息图，进行数值重建，再现物光波的复振幅分布为U_MZ。同时得到物光波的相位分布为：

其中，U_MZ表示再现的物光波的复振幅分布，Re表示取复振幅的实部，Im表示取虚部。

基于马赫曾德尔干涉的数字全息记录光路，光束沿着传播方向，经过待测样品，相位差在待测样品内部沿光束传播方向累积，光束只经过一次待测样品，因此相位分布与待测样品的折射率分布的关系为：

其中，n(x,y,z)为待测样品内部的折射率分布，z轴是光束传播的方向，n₀为待测样品周围的环境介质的折射率。

对比公式(3)和公式(5)，可以发现，本发明提出的基于F-P腔的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，光束在F-P腔中多次反射、透射，多次经过待测样品，记录待测样品的三维信息，光程差依次累积，测量灵敏度更高，因此分辨率更高，从原理上优于常见的基于马赫曾德尔干涉的折射率测试方法。采用多波长的方式能够分辨出更多精确的结构，提高了相位测量的测量精度。同时，在相位计算中，有效的降低了噪声。

因此在基于F-P腔的数字全息记录光路11，首先记录F-P腔中入射光的复振幅，记录不同光源波长时未放入待测样品时的数字全息图，在F-P标准具中放入待测样品。控制模块13控制不同波长光源分别工作，记录该角度不同波长的含有待测样品12信息的透射光的最优数字全息图，对记录的数字全息图进行数值重建得到其复振幅分布，代入F-P腔的反射率R，根据公式(1)即可获得不同波长的不含有待测样品12信息的相位分布和该角度时含有待测样品12信息的相位分布，对得到的相位分布解包裹。分别将不同波长的放入待测样品12解包裹得到的相位分布减去对应的未放入待测样品12解包裹得到的相位分布，得到不同波长的该角度只含有待测样品12相位信息的相位分布。控制模块13，控制旋转控制平台带着待测样品12转动一周，同时控制CCD采集包含待测样品12信息的数字全息图。利用计算显示模块14，即可依次得到不同波长每一角度的只含有待测样品12信息的相位分布，分别将不同波长的各个截面上所有角度的待测样品12的相位分布，进行iRadon变换，即可重建得到待测样品12的多波长三维相位分布δ(x,y,z；λ_k)。根据公式(3)，可转换得到待测样品12的高分辨率三维折射率分布，通过计算显示模块14，即可在线显示待测样品12的高分辨率三维折射率分布n(x,y,z)。

本发明所述的，基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，主要包括以下步骤：

第一步：记录F-P腔中入射光的复振幅分布，记录F-P腔中未放入待测样品12时不同波长的数字全息图。在F-P腔中放入待测样品12。

第二步：控制模块13控制多个光源分别工作，记录该角度时光源波长分别为λ₁,λ₂,…,λ_N时的最优数字全息图，并截取一定大小。

第三步：对记录的数字全息图进行数值重建，根据公式(1)得到其相位分布，并对得到的相位分布进行解包裹处理。

第四步：分别将不同波长的放入待测样品12解包裹得到的相位分布减去对应的未放入待测样品12解包裹得到的相位分布，得到不同波长的该角度只含有待测样品12相位信息的相位分布

第五步：控制模块13控制旋转控制平台，使待测样品12转动固定角度，依次重复第二步～第四步，使待测样品12转动一周，即可得到待测样品12每一波长不同角度时各个截面上的相位分布。

第六步：通过计算显示模块14，依次将不同波长时各个截面上所有角度的待测样品12的相位分布，进行iRadon变换，即可重建得到不同波长时待测样品12的三维相位分布δ(x,y,z；λ_k)。

第七步：通过计算显示模块14，根据公式(2)，可转换得到待测样品12的高分辨率三维折射率分布，通过计算显示模块14，即可在线显示待测样品12的高分辨率三维折射率分布n(x,y,z)。

本发明提供的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，包括基于F-P腔的多波长数字全息图记录、数值重建、解包裹、误差处理、三维相位分布重建和三维折射率转换。与在先技术相比，由于采用了基于F-P腔的数字全息记录光路，不同波长的光束在F-P腔中多次反射经过待测样品，测量的灵敏度更高。该基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法具有结构简单、灵敏度高、分辨率更高的优点。

(四)附图说明

图1是一种基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法的示意图。包括基于F-P腔的多波长数字全息图记录、数值重建、解包裹、误差处理、三维相位分布重建和三维折射率转换。

图2a是本发明提出的一种基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法适用的测量系统结构图。包括基于F-P腔的数字全息记录光路11、待测样品12、控制模块13和计算显示模块14。图2b是本发明实施例中基于F-P腔的一种数字全息记录光路的示意图。该实施例中，一种基于F-P腔的数字全息记录光路包括波长为λ₁的光源21-1、波长为λ₂的光源21-2、波长为λ₃的光源21-3、反射镜22-1、分束器22-2、分束器22-3、衰减器23、扩束器24、F-P标准具25、待测样品26、显微物镜27、CCD28和计算机29。

图3a是本发明中F-P腔的示意图。F-P腔由两块平行的平面玻璃板组成，在两块平面玻璃板的向里的两侧31和32处镀有反射率为R的介质膜。图3b是光束入射F-P腔，在F-P腔中多次反射、透射的示意图。33是入射光波，34是入射角，35、37、39是透射光的示意图，36、38是反射光的示意图。

图4是本发明实施例中F-P腔与待测样品的示意图。旋转控制平台41控制待测样品26旋转，待测样品26插入填充有折射率与待测样品26最外层折射率相当的折射率匹配液的比色皿42中，光束传播方向如43所示。

图5是本发明基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法的步骤流程图。

(五)具体实施方式

下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。

实施例1：

图2b给出了一种基于F-P腔的数字全息记录光路的实施例。该光路包括波长分别为λ₁，λ₂，λ₃的三个光源21-1，21-2，21-3、反射镜23-1、分束器22-2，22-3、衰减器23、扩束器24、F-P标准具25、待测样品26、显微物镜27、CCD28和计算机29。三个光束由光源出发，经过反射镜分束器后，到达衰减器23，光束能量减弱，光束经过扩束器24，光束直径扩大，不同波长的光束分别经过放有待测样品26的F-P标准具25时，在F-P标准具25多次反射，多次经过待测样品26，经过F-P标准具25的每一束透射光在通过显微物镜27后，在CCD28上干涉叠加，由CCD28记录干涉的数字全息图，并保存在计算机29中。

在本实施例中，优选的，光源21-1采用波长为532nm的激光光源，光源21-2采用波长为612nm的激光光源，光源21-3采用波长为632nm的激光光源，并选用适用的扩束器24，选用可调的衰减器23，选用腔长为10mm的F-P标准具25，放大倍数为20倍的显微物镜27，像素尺寸为3.45μm×3.45μm的CCD28等器件。

在本实施例中，优选的，F-P标准具25如图3a所示，选用内侧表面镀有反射率为0.8的介质膜的两块平行的平面玻璃板，组成腔长为10mm的F-P标准具24。优选的，待测样品26为保偏光纤，并将去除涂覆层的保偏光纤，放入填充有折射率匹配液的比色皿42中，将比色皿42放入F-P标准具25腔中，如图4所示，调整数字全息记录光路，使光束43的光轴经过待测样品26。

在本实施例中，优选的，旋转控制平台41选用精密的旋转电机，通过控制模块，精密的控制待测样品26绕光纤轴向方向旋转一周。比色皿42上带有陶瓷插芯，可以固定待测样品26绕轴转动，填充的折射率匹配液折射率与光纤包层的折射率相同。

在本实施例中，所述基于F-P腔的数字全息记录光路包括光源21-1，21-2，21-3、反射镜23-1、分束器22-2，22-3、衰减器23、扩束器24、F-P标准具25、F-P标准具25、显微物镜27、CCD28等。所述待测样品26为保偏光纤。所述控制模块由计算机28、仪器控制单元和仪器控制接口组成，对三个光源、CCD28、控制待测样品26转动的旋转控制平台41等进行控制和操作，完成包含待测样品26信息的数字全息图记录。所述计算显示模块，对记录的数字全息图按本发明提出的显微成像方法进行程序处理，并在线显示待测样品26的三维折射率信息。

本实施例中，运用基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，对待测样品26的数字全息图进行处理，并在线显示待测样品26的三维折射率信息，如图5所示，主要包括以下步骤：

第一步51：记录三个波长光束在F-P标准具25中入射光的复振幅分布，并记录F-P标准具25中未放入待测样品26时三个波长的数字全息图。在F-P标准具25中放入待测样品26。

第二步52：控制模块控制三个光源分别工作，记录该角度时光源波长分别为λ₁，λ₂，λ₃时的最优数字全息图，并截取一定大小。

第三步53：对记录的数字全息图进行数值重建。

第四步54：根据公式(1)得到待测样品26的相位分布，并对得到的相位分布进行解包裹处理。

第五步55：分别将三个波长的放入待测样品26解包裹得到的相位分布减去对应的未放入待测样品26解包裹得到的相位分布，得到三个波长的该角度只含有待测样品26相位信息的相位分布。

第六步56：控制模块控制旋转控制平台，使待测样品26转动固定角度，依次重复第二步～第五步，使待测样品26转动一周，即可得到待测样品26三个波长不同角度时各个截面上的相位分布。

第七步57：通过计算显示模块，依次将三个波长的各个截面上所有角度的待测样品26的相位分布，进行iRadon变换，即可分别重建得到三个波长待测样品26的三维相位分布。

第八步58：通过计算显示模块，根据公式(3)，可转换得到待测样品26的高分辨率三维折射率分布，通过计算显示模块，即可在线显示待测样品26的高分辨率三维折射率分布n(x,y,z)。

以上所述，仅为本发明的优选实施例，但本发明的保护范围并不局限于此。任何本领域的技术人员根据本发明的精神和范围，对本发明进行各种改动和变化，均应包含在本发明权利要求保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法。其特征是：它包括基于F-P腔的多波长数字全息图记录、数值重建、解包裹、误差处理、三维相位分布重建和三维折射率转换。记录入射F-P腔光波的复振幅A₀，及不同光源波长时未放入待测样品时的数字全息图，之后在F-P腔中放入待测样品，在θ＝0时，记录该角度时光源波长分别为λ₁,λ₂,…,λ_N时，含有待测样品信息的最优的数字全息图，对记录的数字全息图进行数值重建，得到透射光的复振幅分布

代入已知的数值，可以得到该角度时不同波长的相位分布

对相位分布进行解包裹处理，不同波长的含有待测样品信息的相位分布

减去未放入待测样品时的相位分布

即得到只含有待测样品信息的相位分布

旋转待测样品，记录不同角度不同波长时的最优的数字全息图，依次得到不同波长的该角度时的只含有待测样品信息的相位分布。对不同波长的所有角度的相位分布做iRadon变换，即可重建待测样品的三维相位分布δ(x,y,z；λ_k)，由推导公式可以转换得到待测样品的高分辨率三维折射率分布n(x,y,z)。

2.一种基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法。其特征是：适用于包括基于F-P腔的数字全息记录光路、待测样品、控制模块和计算显示模块的测量系统。所述基于F-P腔的数字全息记录光路包括不同波长的多个光源，扩束器，F-P腔，显微物镜，图像采集器等。所述待测样品为光学透明物体。所述控制模块由计算机、仪器控制单元和仪器控制接口组成，对光源、图像采集器、旋转控制平台等进行控制和操作，完成包含待测样品信息的数字全息图记录。所述计算显示模块，对记录的数字全息图进行程序处理，并在线显示待测样品的三维折射率分布信息。

3.根据权利要求2所述的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，所述待测样品位于数字全息记录光路中的F-P腔中。

4.根据权利要求2所述的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，F-P腔的腔长大于待测样品的直径，F-P腔的界面反射率在0～1之间。

5.根据权利要求2所述的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，F-P腔具有不同长度的腔长。

6.根据权利要求1所述的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，待测样品可以是具有任意三维折射率分布的光学透明物体。

7.根据权利要求1所述的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，多个光源的波长各不相同，分别为λ₁,λ₂,…,λ_N。

8.根据权利要求1所述的基于F-P腔的多波长相位显微成像新方法，主要包括以下步骤：

第一步：记录F-P腔中入射光的复振幅分布，记录F-P腔中未放入待测样品时不同波长的数字全息图。在F-P腔中放入待测样品。

第二步：控制模块控制多个光源分别工作，记录该角度时光源波长分别为λ₁,λ₂,…,λ_N时的最优数字全息图，并截取一定大小。

第三步：对记录的数字全息图进行数值重建，根据公式(1)得到其相位分布，并对得到的相位分布进行解包裹处理。

其中，

为透射光的复振幅，A₀是入射F-P腔的光波复振幅，R为F-P腔的内侧的表面反射率，

为不同波长不同角度的相位分布。

第四步：分别将不同波长的放入待测样品解包裹得到的相位分布减去对应的未放入待测样品解包裹得到的相位分布，得到不同波长的该角度只含有待测样品相位信息的相位分布

第五步：控制模块控制旋转控制平台，使待测样品转动固定角度，依次重复第二步～第四步，使待测样品转动一周，即可得到待测样品每一波长不同角度时各个截面上的相位分布。

第六步：通过计算显示模块，依次将不同波长时各个截面上所有角度的待测样品的相位分布，进行iRadon变换，即可重建得到不同波长时待测样品的三维相位分布δ(x,y,z；λ_k)。

第七步：根据公式(2)，可转换得到待测样品的高分辨率三维折射率分布，通过计算显示模块，即可在线显示待测样品的高分辨率三维折射率分布n(x,y,z)。

其中，n(x,y,z)为待测样品内部的折射率分布，z轴是光束传播的方向，λ为不同光源的波长，n₀为周围的环境介质的折射率。

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