基于純相位液晶空間光調(diào)制器的共焦掃描方法研究.pdf

1、共焦顯微測量技術(shù)具有三維成像能力,并且由于具有光學(xué)層析能力、高橫向分辨特性、不損傷樣品等顯著的優(yōu)點,在生物醫(yī)學(xué)、材料學(xué)、工業(yè)檢測等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于共焦顯微技術(shù)只能獲取樣品在聚焦光斑處單個點的信息,為了獲得被測樣品的三維信息,需要引入掃描機構(gòu)以實現(xiàn)顯微物鏡聚焦光斑對樣品進行三維掃描。然而傳統(tǒng)的機械式共焦掃描方法由于受機械特性或驅(qū)動技術(shù)的限制,已經(jīng)難以滿足材料內(nèi)部物理過程檢測、緩慢化學(xué)反應(yīng)可視化、活體細(xì)胞成像等應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

2、>　　針對機械式共焦掃描方法的不足,本課題“基于純相位液晶空間光調(diào)制器的共焦掃描方法研究”,深入研究了基于純相位液晶空間光調(diào)制器的聚焦光斑三維位置控制技術(shù),設(shè)計了無機械運動部件的三維共焦掃描系統(tǒng),實現(xiàn)了顯微物鏡聚焦光斑的三維掃描,并通過搭建實驗平臺進行了實驗驗證。
　　本課題主要完成了以下工作:
　　(1)采用了棱鏡相位分布模型,利用純相位液晶空間光調(diào)制器實現(xiàn)均勻、連續(xù)的單光束偏轉(zhuǎn),并對基于該模型的光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)的最大偏轉(zhuǎn)角、

3、偏轉(zhuǎn)效率以及偏轉(zhuǎn)精度等特性參數(shù)進行了分析。
　　(2)研究了基于純相位液晶空間光調(diào)制器的變焦掃描技術(shù),并通過對純相位液晶空間光調(diào)制器所模擬透鏡的特性分析,確定了該掃描方法的掃描范圍,利用相位延遲曲面擬合方法分析了該變焦掃描方法的掃描精度。
　　(3)采用棱鏡-透鏡復(fù)合相位的方法,利用純相位液晶空間光調(diào)制器實現(xiàn)了掃描透鏡聚焦光斑三維位置控制,并分析了聚焦光斑三維可移動范圍與定位精度。
　　(4)提出了基于棱鏡-透鏡復(fù)合相