如下面的图1所示。是基于FINCH技术的物参光共路同轴的全息实验光路图[10],此光路图可以认为是单通道的几何配置。
图1 FINCH光路图
FINCH系统PSF的半峰全宽取决于光路配置和SLM和CCD之间的距离与衍射透镜焦距之比,当SLM与CCD之间的距离可以使参与干涉的两束光波完全重合时系统实现最优的成像分辨率。在优化条件下,FINCH的成像分辨率比传统的非相干成像系统提高了1。5倍,比相干成像系统的分辨率提高了2倍[11]。图中OSA是物体(分辨率板),也就是被观察物体图像的来源。CCD是数字相机,SLM是空间光调制器,f是焦距为250 mm的透镜,BS是分光棱镜。利用白光,依次通过滤波片,偏振片,透镜,分光棱镜,对分辨率板进行图片采集,可以得到实验的所用衍射图片,作为记录物体的样本图片,然后运用MATLAB程序对该样本图片进行模拟实验,在衍射的量程范围内,通过改变衍射距离,得到多组不同的衍射图像。最后对得到的衍射图像进行观察、分析和总结,得到相应的全息图片;对实验的结果进行细致的分析,得到分辨率最高的全息图和相应结论分析。
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使用非相干光源对所观察物体进行照射,然后依次通过滤波片,偏振片,透镜,分光镜后,得到分辨率板的图片,作为本次非相干全息显微术的模拟原始图片。具体的实验内容如下。
2。1实验内容
图2 实验图片采集原理图
如图2所示,是模拟实验图片采集的原理图[12]。从左到右依次是白光光源,被观测的分辨率板,焦距为250 mm的透镜、滤波片、偏振片、分光棱镜。CCD到分光棱镜和SLM到分光棱镜的距离之和是495 mm,坚粗条纹是被测物体。所测物体是分辨率板。利用白光,依次通过滤波片,偏振片,透镜,分光棱镜,对分辨率板进行图片采集,可以得到实验的所用图片。使用自然光源(白光)对分辨率板进行照射,照射后的出射光先通过滤波片,然后通过偏振片,在通过焦距为250 mm的透镜,最后在用分光棱镜进行分光,得到尺寸为8。33 μm的正方形衍射图样,利用图片采集卡对图片进行采集,并且在采集的过程中把光强信息转化为数字信息保存在计算机中,并在计算机中截取512×512像素的图片。为了消除同轴全息光路中的零级像与共轭像采用三步相移技术,SLM分光掩膜引入三步相移,该掩膜相使SLM相当于一个双透镜,将物点光波分为两束球面波,因此这两束来自同一物点的光波相干,SLM的分光模式。