CN117870575A - 一种实时校正波前的快速成像系统及成像方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种实时校正波前的快速成像系统，以共光路相干成像能够有效降低非共光路误差，提高成像精度，通过波前校正调制模块可实现消除波前误差和调制相位，实现了快速光学对准，节约了成像准备时间、提高成像速度，利用有调制光学技术完成对样品相差引起激光波前变化的实时调整提高了探测灵敏度，提供实时的高分辨率的干涉图像信息和实时照片信息，实现了在短于操作时间的成像时间内提供实时的高分辨率的干涉图像信息和实时照片信息。

Description

一种实时校正波前的快速成像系统及成像方法

技术领域

本申请涉及光学成像技术领域，特别涉及一种实时校正波前的快速成像系统及成像方法。

背景技术

光学相干层析技术具有非接触、无辐射、高探测灵敏度、无损伤的特点，光学相干层析技术已经成为检测测量测量领域操作中的标准技术。目前的技术方案中使用自然光进行测量，受到环境中杂散光的影响，容易引入成像误差，与高精度测量的目的相悖。被检测测量光束通常是通过人工搭建的光路引入到成像装置的光学聚焦点，成像过程中的光路聚焦过程完全依赖人工手动调节。通过手动调节将成像光束与指示光的光路同轴，很大程度上依赖于光学工程师的工程经验，这就造成了光学检测测量环节引入较大的粗大误差的风险，严重影响检测测量的一致性和检测测量精度。而且同时，每更换一次成像光束都需要重新调整光路，使光束重新进入到成像设备的光学聚焦点，大大增加了光学测试的时间成本和人力成本。现有成像系统无法在如此复杂的样品实时变化中、如此短的操作时间内以高分辨率、高速度样品图像信息。

发明内容

鉴于此，有必要针对当前的成像系统的成像分辨率较低及成像时间较长的技术问题的提供一种实现了在短于操作时间的成像时间内提供实时的高分辨率的干涉图像信息和实时照片信息的实时校正波前的快速成像系统及成像方法。

为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

本申请提供了一种实时校正波前的快速成像系统，包括：相干干涉光发生单元（1）、波前校正调制单元（2）、指示光成像单元（3）、数据处理单元（4）及控制单元（5）；

所述相干干涉光发生单元（1）包括光源（11）、偏振光产生模块（12）、图像束偏振光产生模块（13）和相干光发生模块（14）；所述偏振光产生模块（12）包括偏振光发生器（121）、偏振光分束器（122）和第一反射镜（123）；所述图像束偏振光产生模块（13）包括分光镜（131）、第一四分之一波片（132）、第一透镜（133）、半透半反射镜（134）和第二透镜（135）；

所述波前校正调制单元（2）包括空间光调制器（21）、倾斜镜（22）、变形镜（23）和第三反射镜（24）；

所述指示光成像单元（3）与所述数据处理单元（4）电性连接，所述数据处理单元（4）电性连接所述相干光发生模块（14）；

所述控制单元（5）电性连接所述数据处理单元（4），所述控制单元（5）还电性连接所述空间光调制器（21）；

所述光源（11）发出的光束经所述偏振光发生器（121）形成偏振光，所述偏振光入射到所述偏振光分束器（122）上形成第一偏振光和第二偏振光；

所述第一偏振光入射到所述第一反射镜（123）上，所述第一反射镜（123）将入射的所述第一偏振光反射至所述偏振光分束器（122）并进入所述相干光发生模块（14）中形成参考束偏振光；

所述第二偏振光依次经所述相干光发生模块（14）、所述空间光调制器（21）、所述倾斜镜（22）、所述变形镜（23）后进入所述第三反射镜（24），所述第三反射镜（24）将入射的所述第二偏振光沿光路反射回所述空间光调制器（21）进行调制并得到相位调制偏振光；

所述相位调制偏振光进入所述分光镜（131），所述分光镜（131）将一部分所述相位调制偏振光反射回所述空间光调制器（21），并将另一部分所述相位调制偏振光依次经所述第一四分之一波片（132）、所述第一透镜（133）进入所述半透半反射镜（134）中；

另一部分所述相位调制偏振光的部分光束经所述半透半反射镜（134）反射后进入所述指示光成像单元（3），所述指示光成像单元（3）获取入射光的光斑信息；

另一部分所述相位调制偏振光的余下部分光束经所述半透半反射镜（134）透射后进入所述第二透镜（135），再经所述第二透镜（135）聚焦于样品处并激发所述样品处产生含有样品波前信息图像束偏振光；

部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述第二透镜（135）后被所述指示光成像单元（3）采集以获取部分所述含有样品波前信息图像束偏振光的光斑信息；

另一部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述半透半反射镜（134）后再依次经所述第一透镜（133）、所述第一四分之一波片（132）及所述分光镜（131）进入所述空间光调制器（21）；

所述参考束偏振光和所述含有样品波前信息图像束偏振光在所述相干光发生模块（14）干涉形成含有样品波前信息的相干干涉光并输出至所述数据处理单元（4）；

所述指示光成像单元（3）将采集光的光斑信息生成实时样品照片并输出至所述数据处理单元（4）；

所述数据处理单元（4）根据所述含有样品波前信息的相干干涉光生成干涉图像信息、并分析所述实时样品照片与所述干涉图像信息之间的偏差以显示确定的偏差，并将数据传输至所述控制单元（5）；

所述控制单元（5）根据所述数据处理单元（4）处理的数据，控制所述空间光调制器（21）以反馈校正所述相干光发生模块（14）出射光的波前误差和调制相位。

在其中一些实施例中，所述偏振光发生器（121）为二分之一波片，用于将所述光源（11）发出的光形成偏振光；所述第一透镜（133）为柱透镜；所述第二透镜（135）为聚焦透镜。

在其中一些实施例中，所述第一偏振光和所述第二偏振光的偏振光能量相等且偏振态互相正交的。

在其中一些实施例中，所述第一四分之一波片（132）用于对一部分所述相位调制偏振光和所述含有样品波前信息图像束偏振光的偏振态进行调整，使得两束光的偏振态相互正交。

在其中一些实施例中，所述空间光调制器（21）为液晶空间光调制器，用于调制校正过波前低阶相差和高阶相差的所述第二偏振光的相位得到相位调制光；所述倾斜镜（22）为反射式倾斜校正镜，用于校正所述第二偏振光波前倾斜相差；所述变形镜（23）为连续表面变形镜，用于校正所述第二偏振光的离焦、像散等高阶相差；所述第三反射镜（24）将校正过波前低阶相差和高阶相差的所述第二偏振光沿光路反射回所述空间光调制器（21）。

在其中一些实施例中，所述指示光成像单元（3）包括第二四分之一波片（31）、第三透镜（32）、高速相机（33）及指示光光源（34），所述第二四分之一波片（31）为消色差四分之一波片，用于使得所述半透半反射镜（134）反射的部分所述相位调制偏振光及所述含有样品波前信息图像束偏振光的一部分光从线偏振光变为圆偏振光；所述第三透镜（32）为所述高速相机（33）的聚焦透镜，用于将由所述第二四分之一波片（31）形成的圆偏振光聚焦形成指示光聚焦光斑；所述高速相机（33）采集所述第三透镜（32）形成的指示光聚焦光斑并成像；所述指示光光源（34）为可见光光源，用于发射可见光使得所述指示光成像单元（3）成像。

在其中一些实施例中，所述指示光光源（34）包括LED灯珠、白炽灯以及荧光灯。

本申请还提供了一种所述的实时校正波前的快速成像系统的成像方法，包括：

所述光源（11）发出的光束经所述偏振光发生器（121）形成偏振光，所述偏振光入射到所述偏振光分束器（122）上形成第一偏振光和第二偏振光；

所述第一偏振光入射到所述第一反射镜（123）上，所述第一反射镜（123）将入射的所述第一偏振光反射至所述偏振光分束器（122）并进入所述相干光发生模块（14）中形成参考束偏振光；

所述第二偏振光依次经所述相干光发生模块（14）、所述空间光调制器（21）、所述倾斜镜（22）、所述变形镜（23）后进入所述第三反射镜（24），所述第三反射镜（24）将入射的所述第二偏振光沿光路反射回所述空间光调制器（21）进行调制并得到相位调制偏振光；

所述相位调制偏振光进入所述分光镜（131），所述分光镜（131）将一部分所述相位调制偏振光反射回所述空间光调制器（21），并将另一部分所述相位调制偏振光依次经所述第一四分之一波片（132）、所述第一透镜（133）进入所述半透半反射镜（134）中；

另一部分所述相位调制偏振光的部分光束经所述半透半反射镜（134）反射后进入所述指示光成像单元（3），所述指示光成像单元（3）获取入射光的光斑信息；

另一部分所述相位调制偏振光的余下部分光束经所述半透半反射镜（134）透射后进入所述第二透镜（135），再经所述第二透镜（135）聚焦于样品处并激发所述样品处产生含有样品波前信息图像束偏振光；

部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述第二透镜（135）后被所述指示光成像单元（3）采集以获取部分所述含有样品波前信息图像束偏振光的光斑信息；

另一部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述半透半反射镜（134）后再依次经所述第一透镜（133）、所述第一四分之一波片（132）及所述分光镜（131）进入所述空间光调制器（21）；

所述参考束偏振光和所述含有样品波前信息图像束偏振光在所述相干光发生模块（14）干涉形成含有样品波前信息的相干干涉光并输出至所述数据处理单元（4）；

所述指示光成像单元（3）将采集光的光斑信息生成实时样品照片并输出至所述数据处理单元（4）；

所述数据处理单元（4）根据所述含有样品波前信息的相干干涉光生成干涉图像信息、并分析所述实时样品照片与所述干涉图像信息之间的偏差以显示确定的偏差，并将数据传输至所述控制单元（5）；

所述控制单元(5)根据所述数据处理单元（4）处理的数据，控制所述空间光调制器（21）以反馈校正所述相干光发生模块（14）出射光的波前误差和调制相位。

本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：

本申请提供的实时校正波前的快速成像系统，以共光路相干成像能够有效降低非共光路误差，提高成像精度，通过波前校正调制模块可实现消除波前误差和调制相位，实现了快速光学对准，节约了成像准备时间、提高成像速度，利用有调制光学技术完成对样品相差引起激光波前变化的实时调整提高了探测灵敏度，提供实时的高分辨率的干涉图像信息和实时照片信息，实现了在短于操作时间的成像时间内提供实时的高分辨率的干涉图像信息和实时照片信息。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的实时校正波前的快速成像系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。

请参阅图1，本申请实施例提供的实时校正波前的快速成像系统的结构示意图，包括：相干干涉光发生单元（1）、波前校正调制单元（2）、指示光成像单元（3）、数据处理单元（4）及控制单元（5）。以下详细说明各个部件的连接关系及其实现方式。

所述相干干涉光发生单元（1）包括光源（11）、偏振光产生模块（12）、图像束偏振光产生模块（13）和相干光发生模块（14）。

具体地，所述偏振光产生模块（12）设置在所述光源（11）的出光口，包括依次设置在光路上的偏振光发生器（121）、偏振光分束器（122）和第一反射镜（123）。

进一步地，所述偏振光发生器（121）为二分之一波片，用于将所述光源（11）发出的光形成偏振光，所述偏振光分束器（122）用于将所述偏振光分成能量相等且偏振态互相正交的所述第一偏振光和所述第二偏振光；所述第一反射镜（123）将入射的所述第一偏振光反射回所述偏振分束器（122），形成参考束偏振光，所述第二偏振光入射至波前校正调制单元（2）校正相差调制相位。

具体地，所述图像束偏振光产生模块（13）包括分光镜（131）及设置在所述分光镜（131）反射光路上第一四分之一波片（132）、第一透镜（133）、半透半反射镜（134）和第二透镜（135）。

进一步地，所述分光镜（131）将一部分所述校正相差调制相位的第二偏振光反射回所述波前校正调制单元（2），并用于将一部分所述校正相差调制相位的第二偏振光传输至所述第一四分之一波片（132）；所述第一四分之一波片（132）用于对一部分所述校正相差调制相位的第二偏振光和带有样品波前信息的反射光的偏振态进行调整，使得两束光的偏振态相互正交；所述第一透镜（133）为柱透镜，用于将另一部分所述校正相差调制相位的第二偏振光和经过所述第一四分之一波片（132）的两束偏振态相互正交的光传输至所述半透半反射镜（134）；所述半透半反射镜（134）将所述两束偏振态相互正交的光和所述第二透镜（135）的含有样品波前信息图像束偏振光的一部分光反射到所述指示光成像单元（3），将另一部分所述校正相差调制相位的第二偏振光反射至所述第二透镜（135）并将所述第二透镜（135）的含有样品波前信息图像束偏振光并沿原路返回所述波前校正调制单元（2）；所述第二透镜（135）为聚焦透镜，用于聚焦所述另一部分所述校正相差调制相位的第二偏振光至样品。

具体地，所述相干光发生模块（14）将所述参考束偏振光和所述含有样品波前信息图像束偏振光进行干涉形成含有样品波前信息的相干干涉光。

可以理解，相干干涉光发生单元（1）可生成两束偏振态互相正交的参考偏振光和含有样品波前信息的图像偏振光，并使得两者干涉形成含有样品波前信息的相干干涉光。

波前校正调制单元（2）可通过所述光纤传输线路（6）连接在所述相干干涉光发生单元（1）的光源的出光口，用于校正出射光和所述相干干涉光低阶的倾斜相差和高阶的离焦相差、像散相差，调制相位并传输至所述数据处理单元（3）。

具体地，所述波前校正调制单元（2）包括空间光调制器（21）、倾斜镜（22）、变形镜（23）和第三反射镜（24）。

进一步地，所述波前校正调制单元（2）通过所述光纤传输线路（6）连接在光源（11）的出光口，包括依次设置在光路上的空间光调制器（21）、倾斜镜（22）、变形镜（23）和第三反射镜（24）。

进一步地，所述空间光调制器（21）为液晶空间光调制器，用于调制所述校正过波前低阶相差和高阶相差的所述第二偏振光的相位，得到相位调制光，所述相位调制光经由所述图像束偏振光产生模块（13）聚焦样品，并经由样品依次反射回所述图像束偏振光产生模块（13）和所述相干光发生模块（14）中；所述倾斜镜（22）为反射式倾斜校正镜，用于校正所述第二偏振光波前倾斜相差；所述变形镜（23）为连续表面变形镜，用于校正所述第二偏振光的离焦、像散等高阶相差；所述第三反射镜（24）将校正过波前低阶相差和高阶相差的所述第二偏振光沿光路反射回所述空间光调制器（21）。

可以理解，所述倾斜镜（22）和所述变形镜（23）组成了波前复合调整，将低阶的倾斜相差和高阶的离焦相差、像散相差全部调整之后再传输至所述空间光调制器，所述空间光调制器进行光束纯相位校正。

可以理解，通过所述波前校正调制单元（2）消除波前误差和调制相位，解决渐晕和高密度干涉条纹对参考波的影响，能够有效补偿系统中成像光学器件引起的高阶误差。

所述指示光成像单元（3）包括第二四分之一波片（31）、第三透镜（32）、高速相机（33）、指示光光源（34）。

进一步地，所述第二四分之一波片（31）为消色差四分之一波片，用于使得所述半透半反射镜（134）反射的两束偏振态相互正交的光所述含有样品波前信息图像束偏振光的一部分光从线偏振光变为圆偏振光；所述第三透镜（32）为所述高速相机（33）的聚焦透镜，用于将由所述第二四分之一波片（31）形成的圆偏振光聚焦形成指示光聚焦光斑；所述高速相机（33）采集所述第三透镜（32）形成的指示光聚焦光斑并成像；所述指示光光源（34）为可见光光源，包括LED灯珠、白炽灯以及荧光灯，用于发射可见光使得所述指示光成像单元（3）成像。

进一步地，所述相干干涉光发生单元（1）的成像光路、所述波前校正调制单元（2）的调制光路和所述指示光成像单元（3）拍摄光路同轴，共用一个光路。

本申请上述实施例提供的实时校正波前的快速成像系统，其工作方式如下：

所述光源（11）发出的光束经所述偏振光发生器（121）形成偏振光，所述偏振光入射到所述偏振光分束器（122）上形成第一偏振光和第二偏振光；

所述第一偏振光入射到所述第一反射镜（123）上，所述第一反射镜（123）将入射的所述第一偏振光反射至所述偏振光分束器（122）并进入所述相干光发生模块（14）中形成参考束偏振光；

所述第二偏振光依次经所述相干光发生模块（14）、所述空间光调制器（21）、所述倾斜镜（22）、所述变形镜（23）后进入所述第三反射镜（24），所述第三反射镜（24）将入射的所述第二偏振光沿光路反射回所述空间光调制器（21）进行调制并得到相位调制偏振光；

所述相位调制偏振光进入所述分光镜（131），所述分光镜（131）将一部分所述相位调制偏振光反射回所述空间光调制器（21），并将另一部分所述相位调制偏振光依次经所述第一四分之一波片（132）、所述第一透镜（133）进入所述半透半反射镜（134）中；

另一部分所述相位调制偏振光的部分光束经所述半透半反射镜（134）反射后进入所述指示光成像单元（3），所述指示光成像单元（3）获取入射光的光斑信息；

另一部分所述相位调制偏振光的余下部分光束经所述半透半反射镜（134）透射后进入所述第二透镜（135），再经所述第二透镜（135）聚焦于样品处并激发所述样品处产生含有样品波前信息图像束偏振光；

部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述第二透镜（135）后被所述指示光成像单元（3）采集以获取部分所述含有样品波前信息图像束偏振光的光斑信息；

另一部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述半透半反射镜（134）后再依次经所述第一透镜（133）、所述第一四分之一波片（132）及所述分光镜（131）进入所述空间光调制器（21）；

所述参考束偏振光和所述含有样品波前信息图像束偏振光在所述相干光发生模块（14）干涉形成含有样品波前信息的相干干涉光并输出至所述数据处理单元（4）；

所述指示光成像单元（3）将采集光的光斑信息生成实时样品照片并输出至所述数据处理单元（4）；

所述数据处理单元（4）根据所述含有样品波前信息的相干干涉光生成干涉图像信息、并分析所述实时样品照片与所述干涉图像信息之间的偏差以显示确定的偏差，并将数据传输至所述控制单元（5）；

所述控制单元（5）根据所述数据处理单元（4）处理的数据，控制所述空间光调制器（21）以反馈校正所述相干光发生模块（14）出射光的波前误差和调制相位。

需要说明的是：所述数据处理单元（4）对所述相干干涉光发生单元（1）生成的相干干涉光进行数据处理、信息提取生成干涉图像信息，并分析所述干涉图像信息和所述指示光成像单元（3）实时生成的照片之前的偏差并显示所述确定的偏差，传输至所述控制单元（5）实时调整成像偏差；所述数据处理单元（4）对所述相干干涉光发生单元（1）生成的相干干涉光进行数据处理、信息提取生成干涉图像信息，分析所述指示光成像单元（3）实时生成的样品照片与所述干涉图像信息之间的偏差并显示所述确定的偏差，并将数据传输至所述控制单元（5）；控制单元（5）根据所述数据处理单元（3）生成实时图像信息，控制所述波前校正调制单元（2）反馈校正所述相干干涉光发生单元（1）出射光的波前误差和调制相位进行成像。

可以理解，该快速成像系统以共光路相干成像，所述数据处理单元（4）处理分析所述相干干涉光发生单元（1）的干涉图像信息同时快速分析所述干涉图像信息和所述指示光成像单元（3）采集的照片信息，通过共光路设计反馈调整所述相干干涉光发生单元（1）和所述波前校正调制单元（2）的工作，实现了快速光学对准，节约了成像准备时间、提高成像速度，实现了在短于操作时间的成像时间内提供实时的高分辨率的图像信息。

需要说明的是：本申请上述实施例中提供的快速成像系统可以用于工业样品的成像以实现样品的检测，还可以应用于人体或者动物组织处的成像，应用广泛。

本申请上述实施例提供的一种实时校正波前的快速成像系统，以共光路相干成像能够有效降低非共光路误差，提高成像精度，通过波前校正调制模块可实现消除波前误差和调制相位，实现了快速光学对准，节约了成像准备时间、提高成像速度，利用有调制光学技术完成对样品相差引起激光波前变化的实时调整提高了探测灵敏度，提供实时的高分辨率的干涉图像信息和实时照片信息，实现了在短于操作时间的成像时间内提供实时的高分辨率的干涉图像信息和实时照片信息。

可以理解，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，仅具体描述了本申请的技术原理，这些描述只是为了解释本申请的原理，不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处解释，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其他具体实施方式，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实时校正波前的快速成像系统，其特征在于，包括：相干干涉光发生单元（1）、波前校正调制单元（2）、指示光成像单元（3）、数据处理单元（4）及控制单元（5）；

所述相干干涉光发生单元（1）包括光源（11）、偏振光产生模块（12）、图像束偏振光产生模块（13）和相干光发生模块（14）；所述偏振光产生模块（12）包括偏振光发生器（121）、偏振光分束器（122）和第一反射镜（123）；所述图像束偏振光产生模块（13）包括分光镜（131）、第一四分之一波片（132）、第一透镜（133）、半透半反射镜（134）和第二透镜（135）；

所述波前校正调制单元（2）包括空间光调制器（21）、倾斜镜（22）、变形镜（23）和第三反射镜（24）；

所述指示光成像单元（3）与所述数据处理单元（4）电性连接，所述数据处理单元（4）电性连接所述相干光发生模块（14）；

所述控制单元（5）电性连接所述数据处理单元（4），所述控制单元（5）还电性连接所述空间光调制器（21）；

所述光源（11）发出的光束经所述偏振光发生器（121）形成偏振光，所述偏振光入射到所述偏振光分束器（122）上形成第一偏振光和第二偏振光；

所述第一偏振光入射到所述第一反射镜（123）上，所述第一反射镜（123）将入射的所述第一偏振光反射至所述偏振光分束器（122）并进入所述相干光发生模块（14）中形成参考束偏振光；

所述第二偏振光依次经所述相干光发生模块（14）、所述空间光调制器（21）、所述倾斜镜（22）、所述变形镜（23）后进入所述第三反射镜（24），所述第三反射镜（24）将入射的所述第二偏振光沿光路反射回所述空间光调制器（21）进行调制并得到相位调制偏振光；

所述相位调制偏振光进入所述分光镜（131），所述分光镜（131）将一部分所述相位调制偏振光反射回所述空间光调制器（21），并将另一部分所述相位调制偏振光依次经所述第一四分之一波片（132）、所述第一透镜（133）进入所述半透半反射镜（134）中；

另一部分所述相位调制偏振光的部分光束经所述半透半反射镜（134）反射后进入所述指示光成像单元（3），所述指示光成像单元（3）获取入射光的光斑信息；

另一部分所述相位调制偏振光的余下部分光束经所述半透半反射镜（134）透射后进入所述第二透镜（135），再经所述第二透镜（135）聚焦于样品处并激发所述样品处产生含有样品波前信息图像束偏振光；

部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述第二透镜（135）后被所述指示光成像单元（3）采集以获取部分所述含有样品波前信息图像束偏振光的光斑信息；

另一部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述半透半反射镜（134）后再依次经所述第一透镜（133）、所述第一四分之一波片（132）及所述分光镜（131）进入所述空间光调制器（21）；

所述参考束偏振光和所述含有样品波前信息图像束偏振光在所述相干光发生模块（14）干涉形成含有样品波前信息的相干干涉光并输出至所述数据处理单元（4）；

所述指示光成像单元（3）将采集光的光斑信息生成实时样品照片并输出至所述数据处理单元（4）；

所述数据处理单元（4）根据所述含有样品波前信息的相干干涉光生成干涉图像信息、并分析所述实时样品照片与所述干涉图像信息之间的偏差以显示确定的偏差，并将数据传输至所述控制单元（5）；

所述控制单元（5）根据所述数据处理单元（4）处理的数据，控制所述空间光调制器（21）以反馈校正所述相干光发生模块（14）出射光的波前误差和调制相位。

2.如权利要求1所述的实时校正波前的快速成像系统，其特征在于，所述偏振光发生器（121）为二分之一波片，用于将所述光源（11）发出的光形成偏振光；所述第一透镜（133）为柱透镜；所述第二透镜（135）为聚焦透镜。

3.如权利要求1所述的实时校正波前的快速成像系统，其特征在于，所述第一偏振光和所述第二偏振光的偏振光能量相等且偏振态互相正交的。

4.如权利要求1所述的实时校正波前的快速成像系统，其特征在于，所述第一四分之一波片（132）用于对一部分所述相位调制偏振光和所述含有样品波前信息图像束偏振光的偏振态进行调整，使得两束光的偏振态相互正交。

5.如权利要求1所述的实时校正波前的快速成像系统，其特征在于，所述空间光调制器（21）为液晶空间光调制器，用于调制校正过波前低阶相差和高阶相差的所述第二偏振光的相位得到相位调制光；所述倾斜镜（22）为反射式倾斜校正镜，用于校正所述第二偏振光波前倾斜相差；所述变形镜（23）为连续表面变形镜，用于校正所述第二偏振光的离焦、像散等高阶相差；所述第三反射镜（24）将校正过波前低阶相差和高阶相差的所述第二偏振光沿光路反射回所述空间光调制器（21）。

6.如权利要求1所述的实时校正波前的快速成像系统，其特征在于，所述指示光成像单元（3）包括第二四分之一波片（31）、第三透镜（32）、高速相机（33）及指示光光源（34），所述第二四分之一波片（31）为消色差四分之一波片，用于使得所述半透半反射镜（134）反射的部分所述相位调制偏振光及所述含有样品波前信息图像束偏振光的一部分光从线偏振光变为圆偏振光；所述第三透镜（32）为所述高速相机（33）的聚焦透镜，用于将由所述第二四分之一波片（31）形成的圆偏振光聚焦形成指示光聚焦光斑；所述高速相机（33）采集所述第三透镜（32）形成的指示光聚焦光斑并成像；所述指示光光源（34）为可见光光源，用于发射可见光使得所述指示光成像单元（3）成像。

7.如权利要求6所述的实时校正波前的快速成像系统，其特征在于，所述指示光光源（34）包括LED灯珠、白炽灯以及荧光灯。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的实时校正波前的快速成像系统的成像方法，其特征在于，包括：

所述光源（11）发出的光束经所述偏振光发生器（121）形成偏振光，所述偏振光入射到所述偏振光分束器（122）上形成第一偏振光和第二偏振光；

所述第一偏振光入射到所述第一反射镜（123）上，所述第一反射镜（123）将入射的所述第一偏振光反射至所述偏振光分束器（122）并进入所述相干光发生模块（14）中形成参考束偏振光；

所述第二偏振光依次经所述相干光发生模块（14）、所述空间光调制器（21）、所述倾斜镜（22）、所述变形镜（23）后进入所述第三反射镜（24），所述第三反射镜（24）将入射的所述第二偏振光沿光路反射回所述空间光调制器（21）进行调制并得到相位调制偏振光；

所述相位调制偏振光进入所述分光镜（131），所述分光镜（131）将一部分所述相位调制偏振光反射回所述空间光调制器（21），并将另一部分所述相位调制偏振光依次经所述第一四分之一波片（132）、所述第一透镜（133）进入所述半透半反射镜（134）中；

另一部分所述相位调制偏振光的部分光束经所述半透半反射镜（134）反射后进入所述指示光成像单元（3），所述指示光成像单元（3）获取入射光的光斑信息；

另一部分所述相位调制偏振光的余下部分光束经所述半透半反射镜（134）透射后进入所述第二透镜（135），再经所述第二透镜（135）聚焦于样品处并激发所述样品处产生含有样品波前信息图像束偏振光；

部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述第二透镜（135）后被所述指示光成像单元（3）采集以获取部分所述含有样品波前信息图像束偏振光的光斑信息；

另一部分所述含有样品波前信息图像束偏振光经所述半透半反射镜（134）后再依次经所述第一透镜（133）、所述第一四分之一波片（132）及所述分光镜（131）进入所述空间光调制器（21）；

所述参考束偏振光和所述含有样品波前信息图像束偏振光在所述相干光发生模块（14）干涉形成含有样品波前信息的相干干涉光并输出至所述数据处理单元（4）；

所述指示光成像单元（3）将采集光的光斑信息生成实时样品照片并输出至所述数据处理单元（4）；

所述数据处理单元（4）根据所述含有样品波前信息的相干干涉光生成干涉图像信息、并分析所述实时样品照片与所述干涉图像信息之间的偏差以显示确定的偏差，并将数据传输至所述控制单元（5）；

所述控制单元（5）根据所述数据处理单元（4）处理的数据，控制所述空间光调制器（21）以反馈校正所述相干光发生模块（14）出射光的波前误差和调制相位。