反射式数字全息显微关键技术研究
发布时间：2021-03-03 23:06
数字全息技术近年来发展迅速,在宏观领域,数字全息技术有全息影像,数字全息光栅技术等等,在显微领域,数字全息显微技术能够实现对被测物体的定量、快速、无损、非接触检测而迅速发展,基于这些特点,使得数字全息显微技术广泛应用于微机械,微电子,微光学元件、生物医药、空间粒子测量等众多领域。在众多数字全息显微方面的研究中,在得到相位重建像时,普遍存在着高阶相位畸变对重建像的影响,并且由于搭建与调节试验装置存在着误差,使得对数字全息显微的研究遇到了一定的障碍,本文针对这一影响,设计并改进了反射式数字全息显微光路,消除相位畸变的影响,并通过设计集成反射式数字全息显微镜,将提高实验时的精确度,使研究与研究结果更加精准。本文首先基于数字全息显微技术讨论了数字全息记录时满足奈奎斯特采样定理和再现像分离条件下最小的记录距离并研究了常用的三种数字重建算法,并通过实验验证比较了三种重建算法,得出了角谱衍射算法相较于卷积算法计算量较小且计算时间较短,而相较于菲涅耳近似算法成像质量较高的结论。其次,通过改进典型的反射式数字全息显微光路,基本消除了二次相位畸变,通过频域滤波法基本消除了一次相位畸变。基于改进型反射式数字...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LynceeTecSA数字全息显微镜
重庆理工大学硕士学位论文6图1.2对小鼠新皮层中红移指示剂jRCaMP1a的双光子数字全息显微成像术图1.3反射式数字全息显微技术定量评估金属腐蚀程度1999年，GiancarloPedrini、PhilippFroning等人利用光纤数字全息干涉对微小物体的形貌进行了测量，并成功的重建出物体形貌的三维轮廓[49]。2000年，EtienneCuche,PierreMarquet等人提出了一种基于三次样条插值的传输轮廓曲线的变迹孔径设计方法将其应用于数字全息显微术中对CCD记录的全息图的孔径进行数字化测量[50]。2001年，由德国的GiancarloPedrini等人描述了一种适用于三维微观研究的基于短相干数字全息的光学系统[51]。2002年，由中国科学院上海光学精密机械研究所的刘诚等人提出用图像处理的方法直接对数字全息图在空域处理并利用反射式数字全息进行了实验验证[52]。同年，由JurgenH.Massig证明合成孔径的使用是数字全息离轴装置的一部分[53]。2004年，由日本的MichalPawlowski、YouheiSakano等人基于光谱干涉显微镜原理与数字全息术原理相结合的一种新的空间光谱数字全息技术[54]。2005年，由德国的ThomasKreis和DanielKayser等人通过合成孔径概念提高分辨率确定了双孔数字全息的点扩展函数[55]。2007年，由瑞典学者JonasKuhn、FlorianCharriere等人将数字全息显微术(DHM)作为一种控制微光学元件质量的有力工具使DHM的波前校正形式完美的适应了提供像差系数、曲率半径或光学表面粗糙度测量等高级特性[56]。同年，由昆明理工大学的钱晓凡、董可平等人依据四步相移和最小二乘相位展开技术，研究了重构细胞相位的方法，设计了用球面波作为参考光的反射式数字全息显微光路[25]。2008年，由美国福罗伊达大学的AlexanderKhmaladze等人提出了一种基于多孔煤样品的双波长相位成像数字全息同步成像技
重庆理工大学硕士学位论文6图1.2对小鼠新皮层中红移指示剂jRCaMP1a的双光子数字全息显微成像术图1.3反射式数字全息显微技术定量评估金属腐蚀程度1999年，GiancarloPedrini、PhilippFroning等人利用光纤数字全息干涉对微小物体的形貌进行了测量，并成功的重建出物体形貌的三维轮廓[49]。2000年，EtienneCuche,PierreMarquet等人提出了一种基于三次样条插值的传输轮廓曲线的变迹孔径设计方法将其应用于数字全息显微术中对CCD记录的全息图的孔径进行数字化测量[50]。2001年，由德国的GiancarloPedrini等人描述了一种适用于三维微观研究的基于短相干数字全息的光学系统[51]。2002年，由中国科学院上海光学精密机械研究所的刘诚等人提出用图像处理的方法直接对数字全息图在空域处理并利用反射式数字全息进行了实验验证[52]。同年，由JurgenH.Massig证明合成孔径的使用是数字全息离轴装置的一部分[53]。2004年，由日本的MichalPawlowski、YouheiSakano等人基于光谱干涉显微镜原理与数字全息术原理相结合的一种新的空间光谱数字全息技术[54]。2005年，由德国的ThomasKreis和DanielKayser等人通过合成孔径概念提高分辨率确定了双孔数字全息的点扩展函数[55]。2007年，由瑞典学者JonasKuhn、FlorianCharriere等人将数字全息显微术(DHM)作为一种控制微光学元件质量的有力工具使DHM的波前校正形式完美的适应了提供像差系数、曲率半径或光学表面粗糙度测量等高级特性[56]。同年，由昆明理工大学的钱晓凡、董可平等人依据四步相移和最小二乘相位展开技术，研究了重构细胞相位的方法，设计了用球面波作为参考光的反射式数字全息显微光路[25]。2008年，由美国福罗伊达大学的AlexanderKhmaladze等人提出了一种基于多孔煤样品的双波长相位成像数字全息同步成像技
本文编号：3062094
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LynceeTecSA数字全息显微镜
重庆理工大学硕士学位论文6图1.2对小鼠新皮层中红移指示剂jRCaMP1a的双光子数字全息显微成像术图1.3反射式数字全息显微技术定量评估金属腐蚀程度1999年，GiancarloPedrini、PhilippFroning等人利用光纤数字全息干涉对微小物体的形貌进行了测量，并成功的重建出物体形貌的三维轮廓[49]。2000年，EtienneCuche,PierreMarquet等人提出了一种基于三次样条插值的传输轮廓曲线的变迹孔径设计方法将其应用于数字全息显微术中对CCD记录的全息图的孔径进行数字化测量[50]。2001年，由德国的GiancarloPedrini等人描述了一种适用于三维微观研究的基于短相干数字全息的光学系统[51]。2002年，由中国科学院上海光学精密机械研究所的刘诚等人提出用图像处理的方法直接对数字全息图在空域处理并利用反射式数字全息进行了实验验证[52]。同年，由JurgenH.Massig证明合成孔径的使用是数字全息离轴装置的一部分[53]。2004年，由日本的MichalPawlowski、YouheiSakano等人基于光谱干涉显微镜原理与数字全息术原理相结合的一种新的空间光谱数字全息技术[54]。2005年，由德国的ThomasKreis和DanielKayser等人通过合成孔径概念提高分辨率确定了双孔数字全息的点扩展函数[55]。2007年，由瑞典学者JonasKuhn、FlorianCharriere等人将数字全息显微术(DHM)作为一种控制微光学元件质量的有力工具使DHM的波前校正形式完美的适应了提供像差系数、曲率半径或光学表面粗糙度测量等高级特性[56]。同年，由昆明理工大学的钱晓凡、董可平等人依据四步相移和最小二乘相位展开技术，研究了重构细胞相位的方法，设计了用球面波作为参考光的反射式数字全息显微光路[25]。2008年，由美国福罗伊达大学的AlexanderKhmaladze等人提出了一种基于多孔煤样品的双波长相位成像数字全息同步成像技
重庆理工大学硕士学位论文6图1.2对小鼠新皮层中红移指示剂jRCaMP1a的双光子数字全息显微成像术图1.3反射式数字全息显微技术定量评估金属腐蚀程度1999年，GiancarloPedrini、PhilippFroning等人利用光纤数字全息干涉对微小物体的形貌进行了测量，并成功的重建出物体形貌的三维轮廓[49]。2000年，EtienneCuche,PierreMarquet等人提出了一种基于三次样条插值的传输轮廓曲线的变迹孔径设计方法将其应用于数字全息显微术中对CCD记录的全息图的孔径进行数字化测量[50]。2001年，由德国的GiancarloPedrini等人描述了一种适用于三维微观研究的基于短相干数字全息的光学系统[51]。2002年，由中国科学院上海光学精密机械研究所的刘诚等人提出用图像处理的方法直接对数字全息图在空域处理并利用反射式数字全息进行了实验验证[52]。同年，由JurgenH.Massig证明合成孔径的使用是数字全息离轴装置的一部分[53]。2004年，由日本的MichalPawlowski、YouheiSakano等人基于光谱干涉显微镜原理与数字全息术原理相结合的一种新的空间光谱数字全息技术[54]。2005年，由德国的ThomasKreis和DanielKayser等人通过合成孔径概念提高分辨率确定了双孔数字全息的点扩展函数[55]。2007年，由瑞典学者JonasKuhn、FlorianCharriere等人将数字全息显微术(DHM)作为一种控制微光学元件质量的有力工具使DHM的波前校正形式完美的适应了提供像差系数、曲率半径或光学表面粗糙度测量等高级特性[56]。同年，由昆明理工大学的钱晓凡、董可平等人依据四步相移和最小二乘相位展开技术，研究了重构细胞相位的方法，设计了用球面波作为参考光的反射式数字全息显微光路[25]。2008年，由美国福罗伊达大学的AlexanderKhmaladze等人提出了一种基于多孔煤样品的双波长相位成像数字全息同步成像技
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