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双Lloyd镜数字全息显微测量术

袁飞 袁操今 聂守平 朱竹青 马青玉 李莹 朱文艳 冯少彤

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双Lloyd镜数字全息显微测量术

袁飞, 袁操今, 聂守平, 朱竹青, 马青玉, 李莹, 朱文艳, 冯少彤

Digital holographic microscope employing dual-Lloyd’s mirror

Yuan Fei, Yuan Cao-Jin, Nie Shou-Ping, Zhu Zhu-Qing, Ma Qing-Yu, Li Ying, Zhu Wen-Yan, Feng Shao-Tong
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  • 提出了一种双Lloyd镜数字全息显微测量技术. 其基本思想是将Lloyd镜的共光束自干涉特性与双波长光学相位解包裹方法相结合,使用两个Lloyd镜调节参考光与物光夹角以形成共光束自干涉,从而获得一张双波长复合全息图,再通过角谱法再现得到每个波长对应的包裹相位,利用两波长的相位差求得解包裹后的相位图和三维高度分布图. 采用532和632 nm两波长记录全息图,通过数值再现重构被测物体的振幅和相位信息. 与标定值相比,实验值的误差小于5%,证明了该方法的有效性.
    We propose a digital holographic microscopy (DHM) setup employing a configuration with two Lloyd's mirrors, which is based on self-referencing and dual-wavelength optical phase unwrapping. We use two Lloyd's mirrors to fold the beam which does not exhibit sample structure and acts as the reference beam, returning onto itself to form a dual-wavelength hologram. Two wrapped phase images for every wavelength are reconstructed by angular spectrum method. Then the wrapped phase image and the three-dimensional profile image are acquired by dual-wavelength optical unwrapping method. In the experiment, we use two lasers of different wavelengths of 532 and 632 nm to record a hologram. Numerical methods are subsequently applied to reconstruct the hologram to enable direct access to both phase and amplitude information. The quantitative experimental results with dual-wavelength DHM involve a deviation less than 5% from the calibration values. The validity of this method is demonstrated.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61377003,11274176)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61377003, 11274176).
    [1]

    Goodman J W, Lawrence R W 1967 Appl. Phys. Lett. 11 77

    [2]

    Li S Y 2005 Ph. D. Dissertation (Xi'an: Northwestern Polytechnical University) (in Chinese) [李世扬 2005 博士学位论文 (西安: 西北工业大学)]

    [3]

    Li J C, Lou Y L, Gui J B, Peng Z J, Song Q H 2013 Acta Phys. Sin. 62 124203 (in Chinese) [李俊昌, 楼宇丽, 桂进斌, 彭祖杰, 宋庆和 2013 物理学报 62 124203]

    [4]

    Wang H Y, Zhang Z H, Liao W, Song X F, Guo Z J, Liu F F 2012 Acta Phys. Sin. 61 044208 (in Chinese) [王华英, 张志会, 廖薇, 宋修法, 郭中甲, 刘飞飞 2012 物理学报 61 044208]

    [5]

    Wang H Y, Liu F F, Liao W, Song X F, Yu M J, Liu Z Q 2013 Acta Phys. Sin. 62 054208 (in Chinese) [王华英, 刘飞飞, 廖薇, 宋修法, 于梦杰, 刘佐强 2013 物理学报 62 054208]

    [6]

    Li J C 2012 Acta Phys. Sin. 61 134203 (in Chinese) [李俊昌 2012 物理学报 61 134203]

    [7]

    Li J C, Zhang Y P, Xu W 2009 Acta Phys. Sin. 58 5385 (in Chinese) [李俊昌, 张亚萍, 许蔚 2009 物理学报 58 5385]

    [8]

    Wang Y J, Wang Z Q, Gao Z R, Cai W Y, Wu J T 2012 Acta Opt. Sin. 32 1009001 (in Chinese) [王羽佳, 汪竹青, 高志瑞, 蔡文苑, 伍江涛 2012 光学学报 32 1009001]

    [9]

    Daniel P, Myung K 2006 Appl. Opt. 45 451

    [10]

    Alexander K, Myung K, Chun M L 2008 Opt. Express 16 10900

    [11]

    Jonas K, Tristan C, Frederic M, Florian C, Yves E, Etienne C, Pierre M, Christian D 2007 Opt. Express 15 7231

    [12]

    Vani C, Amardeep S G S, Rainer A L, Bahram J, Arun A 2012 Opt. Lett. 37 5127

    [13]

    Lu M F, Wu J, Zheng M 2013 Acta Phys. Sin. 62 094207 (in Chinese) [卢明峰, 吴坚, 郑明 2013 物理学报 62 094207]

    [14]

    Wang H Y, Liu F F, Song X F, Liao W, Zhao B Q, Yu M J, Liu Z Q 2013 Acta Phys. Sin. 62 024207 (in Chinese) [王华英, 刘飞飞, 宋修法, 廖薇, 赵宝群, 于梦杰, 刘佐强 2013 物理学报 62 024207]

  • [1]

    Goodman J W, Lawrence R W 1967 Appl. Phys. Lett. 11 77

    [2]

    Li S Y 2005 Ph. D. Dissertation (Xi'an: Northwestern Polytechnical University) (in Chinese) [李世扬 2005 博士学位论文 (西安: 西北工业大学)]

    [3]

    Li J C, Lou Y L, Gui J B, Peng Z J, Song Q H 2013 Acta Phys. Sin. 62 124203 (in Chinese) [李俊昌, 楼宇丽, 桂进斌, 彭祖杰, 宋庆和 2013 物理学报 62 124203]

    [4]

    Wang H Y, Zhang Z H, Liao W, Song X F, Guo Z J, Liu F F 2012 Acta Phys. Sin. 61 044208 (in Chinese) [王华英, 张志会, 廖薇, 宋修法, 郭中甲, 刘飞飞 2012 物理学报 61 044208]

    [5]

    Wang H Y, Liu F F, Liao W, Song X F, Yu M J, Liu Z Q 2013 Acta Phys. Sin. 62 054208 (in Chinese) [王华英, 刘飞飞, 廖薇, 宋修法, 于梦杰, 刘佐强 2013 物理学报 62 054208]

    [6]

    Li J C 2012 Acta Phys. Sin. 61 134203 (in Chinese) [李俊昌 2012 物理学报 61 134203]

    [7]

    Li J C, Zhang Y P, Xu W 2009 Acta Phys. Sin. 58 5385 (in Chinese) [李俊昌, 张亚萍, 许蔚 2009 物理学报 58 5385]

    [8]

    Wang Y J, Wang Z Q, Gao Z R, Cai W Y, Wu J T 2012 Acta Opt. Sin. 32 1009001 (in Chinese) [王羽佳, 汪竹青, 高志瑞, 蔡文苑, 伍江涛 2012 光学学报 32 1009001]

    [9]

    Daniel P, Myung K 2006 Appl. Opt. 45 451

    [10]

    Alexander K, Myung K, Chun M L 2008 Opt. Express 16 10900

    [11]

    Jonas K, Tristan C, Frederic M, Florian C, Yves E, Etienne C, Pierre M, Christian D 2007 Opt. Express 15 7231

    [12]

    Vani C, Amardeep S G S, Rainer A L, Bahram J, Arun A 2012 Opt. Lett. 37 5127

    [13]

    Lu M F, Wu J, Zheng M 2013 Acta Phys. Sin. 62 094207 (in Chinese) [卢明峰, 吴坚, 郑明 2013 物理学报 62 094207]

    [14]

    Wang H Y, Liu F F, Song X F, Liao W, Zhao B Q, Yu M J, Liu Z Q 2013 Acta Phys. Sin. 62 024207 (in Chinese) [王华英, 刘飞飞, 宋修法, 廖薇, 赵宝群, 于梦杰, 刘佐强 2013 物理学报 62 024207]

  • [1] 王子硕, 刘磊, 刘晨博, 刘珂, 钟志, 单明广. 数字差分-积分快速相位解包裹算法研究. 物理学报, 2023, 72(18): 184201. doi: 10.7498/aps.72.20230473
    [2] 单明广, 刘翔宇, 庞成, 钟志, 于蕾, 刘彬, 刘磊. 结合线性回归的离轴数字全息去载波相位恢复算法. 物理学报, 2022, 71(4): 044202. doi: 10.7498/aps.71.20211509
    [3] 单明广, 刘翔宇, 庞成, 钟志, 于蕾, 刘彬, 刘磊. 结合线性回归的离轴数字全息去载波相位恢复算法. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211509
    [4] 刘磊, 徐志博, 钱文硕, 李文杰, 谢芳, 钟志, 单明广. 双合成波长数字全息低噪声分级解包裹方法. 物理学报, 2021, 70(22): 224204. doi: 10.7498/aps.70.20210669
    [5] 潮兴兵, 潘鲁平, 王子圣, 杨锋涛, 丁剑平. 图像传感器像素化效应对菲涅耳非相干关联全息分辨率的影响. 物理学报, 2019, 68(6): 064203. doi: 10.7498/aps.68.20181844
    [6] 席思星, 王晓雷, 黄帅, 常胜江, 林列. 基于光学全息的任意矢量光的生成方法. 物理学报, 2015, 64(12): 124202. doi: 10.7498/aps.64.124202
    [7] 石炳川, 朱竹青, 王晓雷, 席思星, 贡丽萍. 像面数字全息的重建相位误差分析和改善. 物理学报, 2014, 63(24): 244201. doi: 10.7498/aps.63.244201
    [8] 范锋, 栗军香, 宋修法, 朱巧芬, 王华英. 基于Hilbert变换实现数字全息高精度相位重建. 物理学报, 2014, 63(19): 194207. doi: 10.7498/aps.63.194207
    [9] 赵应春, 张秀英, 袁操今, 聂守平, 朱竹青, 王林, 李杨, 贡丽萍, 冯少彤. 基于涡旋光照明的暗场数字全息显微方法研究. 物理学报, 2014, 63(22): 224202. doi: 10.7498/aps.63.224202
    [10] 王华英, 刘飞飞, 廖薇, 宋修法, 于梦杰, 刘佐强. 优化的数字全息显微成像系统. 物理学报, 2013, 62(5): 054208. doi: 10.7498/aps.62.054208
    [11] 崔省伟, 陈子阳, 胡克磊, 蒲继雄. 部分相干Airy光束及其传输的研究. 物理学报, 2013, 62(9): 094205. doi: 10.7498/aps.62.094205
    [12] 李俊昌. 数字全息重建图像的焦深研究. 物理学报, 2012, 61(13): 134203. doi: 10.7498/aps.61.134203
    [13] 赵磊, 王龙阁, 胡宾, 黄明举. 掺杂TiO2纳米颗粒的抗缩皱光致聚合物全息特性的研究. 物理学报, 2011, 60(4): 044213. doi: 10.7498/aps.60.044213
    [14] 周文静, 胡文涛, 郭路, 徐强胜, 于瀛洁. 少量投影数字全息层析重建实验研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8499-8511. doi: 10.7498/aps.59.8499
    [15] 李俊昌, 彭祖杰, Tankam Patrice, Picart Pascal. 散射光彩色数字全息光学系统及波面重建算法研究. 物理学报, 2010, 59(7): 4646-4655. doi: 10.7498/aps.59.4646
    [16] 马晨, 张保民, 张立, 马玉峰, 赵维富. 碱性品红光致聚合物薄膜的光致光衍射. 物理学报, 2010, 59(9): 6266-6272. doi: 10.7498/aps.59.6266
    [17] 林瀚, 刘守, 张向苏, 刘宝林, 任雪畅. 全息技术制作二维光子晶体蓝宝石衬底提高发光二极管外量子效率. 物理学报, 2009, 58(2): 959-963. doi: 10.7498/aps.58.959
    [18] 朱化凤, 陈建文, 高鸿奕, 谢红兰, 徐至展. 高频可变间距全息光栅的制作方法的计算机模拟研究. 物理学报, 2005, 54(2): 682-686. doi: 10.7498/aps.54.682
    [19] 高鸿奕, 陈建文, 谢红兰, 陈敏, 肖体乔, 朱佩平, 徐至展. 原子束多光束干涉实验的一种方法. 物理学报, 2002, 51(8): 1696-1699. doi: 10.7498/aps.51.1696
    [20] 杨国桢, 顾本源. 用振幅-相位型全息透镜实现光学变换的一般理论. 物理学报, 1981, 30(3): 414-417. doi: 10.7498/aps.30.414
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-07
  • 修回日期:  2014-01-10
  • 刊出日期:  2014-05-05

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