CN207067673U - 一种基于全息再现法实现环形光的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于全息再现法实现环形光的装置，属于暗场数字全息显微术领域。该装置包括激光器、透镜Ⅰ、透镜Ⅱ、空间光调制器；激光器（1）出射的激光照射在透镜Ⅰ（3）上；透镜Ⅰ（3）和透镜Ⅱ（4）之间的距离L=f1+f2，其中f1为透镜的焦距，f2为透镜的焦距；空间光调制器（5）位于透镜后方。本实用新型采用全息再现法实现环形光照明，解决了环形光照明中光波不均匀、环形光内外半径可调性差等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于全息再现法照明的暗场数字显微装置，属于暗场数字全息显微术领域。
背景技术
暗场数字全息显微成像技术，是暗场显微术与数字全息术相融合的产物。相对于明场数字全息显微成像技术而言，暗场数字全息显微成像技术不仅可以增强显微成像的对比度，而且还可以提高成像的分辨率。因此，它可以很好地弥补明场显微成像技术的不足。但传统的暗场数字全息显微成像系统均采用特制的圆形掩膜板或环形反射镜将扩束后的高斯光束整形成环形光作为物体的照明光，使之匹配暗场显微镜的使用。然而，高斯光束均匀性差，而且通过圆形掩膜板整形出的环形光内外半径可调性差，整套装置操作繁琐，最终的成像对比度及图像分辨率都不理想。
在一个典型的光学显微系统里，照明系统作为重要的组成部分，其照明效果直接影响着显微系统最终的成像质量。好的照明系统不仅有助于提高成像的对比度，而且还能够改善成像分辨率。因此制作光波均匀、环形光内外半径可调节的环形照明光源尤为重要。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于全息再现法实现环形光的装置，解决了环形光照明中光波不均匀，环形光源内外半径可调性差的问题，实时再现所需环形照明光。
本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种基于全息再现法实现环形光的装置包括激光器1、透镜Ⅰ3、透镜Ⅱ4、空间光调制器5；
激光器1出射的激光照射在透镜Ⅰ3上；透镜Ⅰ3和透镜Ⅱ4之间的距离L=f1+f2，其中f1为透镜的焦距，f2为透镜的焦距；空间光调制器5位于透镜后方。
进一步地，激光器1与透镜Ⅰ3的距离为0.1~0.2m。
进一步地，空间光调制器5为振幅型或相位型；
所述空间光调制器5与计算机2连接；计算机向空间光调制器5实时传输环形光数字全息图；
所述激光器1发出的光，经透镜Ⅰ3和透镜Ⅱ4组成的光学系统扩束准直后变为平行光照射空间光调制器5，空间光调制器5被平行光照射后将计算机2编好的环形光数字全息图实时再现，形成均匀、内外环半径精确的环形照明光；
环形光数字全息图根据照明激光波长和待测观察物体的需要，预先计算好，并存入计算机；
全息再现法实现的环形光内、外环半径的大小均可通过计算机2根据实际应用要求进行精确调节；
实时传输给空间光调制器的环形光数字全息图是经计算机2预先计算好的，可适用于各种工作波长（不同的激光器）和各种显微数字全息的工作需要（不同的工作对象）；
本实用新型利用扩束准直后的平行光照明空间光调制器实时再现出计算机算好的环形光数字全息图，数字全息图则根据显微观察的需要和工作要求，通过计算机编程预先计算出，工作时再实时传输给空间光调制器。
本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型的基于全息再现法实现环形光的装置可通过计算机对环形光内外半径大小进行精确调节，根据实际要求整形出大小合适的环形光源，具有精确的内外环半径，操作简单、快速准确；
（2）本实用新型的基于全息再现法实现环形光的装置可获得均匀的环形照明光，避免了利用高斯光束经环形光阑遮光整形后的环形照明光均匀性差、环形光阑可调节性差等问题；
（3）本实用新型的基于全息再现法实现环形光的装置利用振幅型空间光调制器就可再现出适合的环形光，价格更便宜，推广性强。
附图说明
图1为本实用新型实施例的实验装置示意图；
图中：1-激光器，2-计算机，3-透镜Ⅰ，4-透镜Ⅱ，5-空间光调制器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1所示，一种基于全息再现法实现环形光的装置包括激光器1、透镜Ⅰ3、透镜Ⅱ4、空间光调制器5；
激光器1出射的激光照射在透镜Ⅰ3上；透镜Ⅰ3和透镜Ⅱ4之间的距离L=f1+f2，其中f1为透镜的焦距，f2为透镜的焦距；空间光调制器5位于透镜后方，具体位置根据计算全息图衍射距离决定；
空间光调制器5与计算机2连接；计算机向空间光调制器5实时传输环形光数字全息图；
激光器1与透镜Ⅰ3的距离为0.1m。
空间光调制器5为振幅型。
激光器1发出的光，经透镜Ⅰ3和透镜Ⅱ4组成的光学系统扩束准直后变为平行光照射到空间光调制器5上，作为全息再现的照明光，对计算机输入的的环形光数字全息图实时再现，得到均匀、内外环半径精确的环形照明光。
本实施例中装置各元件参数为：激光器1为氦氖激光器，波长632.8nm，第一透镜Ⅰ焦距为150mm傅里叶透镜，第二透镜Ⅱ焦距为400mm傅里叶透镜，空间光调制器为艾谱实验室透射式混合调制系列。
利用电脑驱动空间光调制器5，在图1中所示的空间光调制器5中加载一副环形光数字全息图，利用扩束准直系统获得的平行光照射空间光调制器进而调制生成所需的均匀、内外半径精确的环形照明光。
实施例2：本实施例基于全息再现法实现环形光的装置的结构与实施例1基本相同，唯一不同的是，激光器1与透镜Ⅰ3的距离为0.2m，空间光调制器5为相位型。
实施例3：本实施例基于全息再现法实现环形光的装置的结构与实施例1基本相同，唯一不同的是，激光器1与透镜Ⅰ3的距离为0.15m。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种基于全息再现法实现环形光的装置，其特征在于：包括激光器（1）、透镜Ⅰ（3）、透镜Ⅱ（4）、空间光调制器（5）；
激光器（1）出射的激光照射在透镜Ⅰ（3）上；透镜Ⅰ（3）和透镜Ⅱ（4）之间的距离L=f1+f2，其中f1为透镜的焦距，f2为透镜的焦距；空间光调制器（5）位于透镜后方；
空间光调制器（5）与计算机连接，计算机向空间光调制器（5）实时传输环形光数字全息图。
2.根据权利要求1所述的基于全息再现法实现环形光的装置，其特征在于：激光器（1）与透镜Ⅰ（3）的距离为0.1~0.2m。
3.根据权利要求1所述的基于全息再现法实现环形光的装置，其特征在于：空间光调制器为振幅型或相位型。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108776427A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-11-09 | 四川大学 | 一种采用空间光调制器提高计算全息再现像质的方法 |
| CN112987528A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-18 | 昆明理工大学 | 一种基于4f系统实现环形光进行边缘提取的方法 |
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