导　　师： 彭翔

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 数字全息显微技术具备非接触式、无标记、高分辨率、低成本、快速重建等优点,是定量相位测量领域最具代表性的技术之一,在纳米微粒追踪、微流体、活细胞观测、微光学元件表征、MEMS测量、生命科学等领域有着广泛应用。它可以通过单幅全息图同时获得物体的强度信息和相位信息。本文围绕数字全息显微定量相位测量技术中的数字记录、数值重建、相位处理开展相关研究,探索离轴倾斜补偿方法、二次相位畸变物理补偿和数值补偿方法、基于离焦全息图的相位恢复方法和多模式数字全息显微系统的设计。论文的核心内容及创新点可以概括为以下五个方面:(1)提出一种基于全息图旋转的离轴倾斜补偿方法,并应用于共路数字全息显微中。数字全息显微离轴结构,其离轴角度引入的倾斜是数字全息显微定量相位测量的一个重要相位畸变源。对原始全息图旋转180~°,得到旋转全息图。将原始全息图恢复的展开相位(+1级像)减去旋转全息图恢复的展开相位(-1级像),即可去除倾斜畸变,不需要复杂的频谱中心选择、数值拟合过程以及系统的先验知识。微透镜阵列和相位板实验结果证明了所提方法的有效性和准确性。(2)提出一种基于电控变焦透镜的二次相位畸变物理补偿法。对于传统数字全息显微系统,物光路常使用显微物镜来提高物体成像的横向分辨率。使用显微物镜引入的二次相位畸变是数字全息显微定量相位测量的另外一个重要的畸变源。为了解决这个问题,在参考臂放置一个电控变焦透镜,通过准确控制电控变焦透镜的外部电流得到不同分布的参考光波面,用来匹配使用不同显微物镜产生的物光波面,无需复杂的光学元件对准操作。所提方法适合于实时定量相位成像,特别涉及到多个显微物镜。模拟分析和不同倍率显微物镜(4×、10×)的实验补�

关 键 词： 数字全息 显微成像 相位畸变补偿 相位测量 离焦全息图

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