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高质量等曲率物参光像面数字全息显微系统

王华英 刘飞飞 宋修法 廖薇 赵宝群 于梦杰 刘佐强

高质量等曲率物参光像面数字全息显微系统

王华英, 刘飞飞, 宋修法, 廖薇, 赵宝群, 于梦杰, 刘佐强
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  • 对等曲率物参光像面数字全息显微成像系统进行研究,分析了光路配置方法,推导了系统的点扩散函数, 并由此指出了决定系统成像分辨率的因素及系统的成像特点,最后讨论了再现像光场一次位相畸变校正的方法. 结果表明,等曲率物参光像面数字全息具有最大的信息容量;该系统的成像分辨率取决于显微物镜的数值孔径和CCD的像元大小,与CCD的光敏面尺寸无关;物体各点中通过显微物镜的所有频率成分均能被系统完全记录与再现, 样品被照亮区域的大小对记录条件和再现像质没有影响;等曲率物参光像面数字全息系统是一种优化的全息记录与再现系统, 利用该系统可以实现高质量成像.实验结果验证了理论分析的正确性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61077001, 61144005)、 河北省自然科学基金(批准号: F2008000750, F2010001038)、 河北省科技支撑计划(批准号: 09277101D) 和河北省教育厅科技计划重点项目(批准号: ZH2011241)资助的课题.
    [1]

    Kemper B, Bally G V 2008 Appl. Opt. 47 A52

    [2]

    Anand A, Chhaniwal V K, Javidi B 2010 J. Dis. Tech. 6 500

    [3]

    Miccio L, Finizio A, Puglisi R 2011 Bio.Opt. Exp. 2 331

    [4]

    Rajshekhar G, Gorthi S S, Rastogi P 2010 Opt. Exp. 18 18041

    [5]

    Olfatnia M, Singh V R, Xu T, Miao J M, Ong L S 2010 J. Micromech. Microeng 20 085013

    [6]

    Wang L, Zhao J L, Di J L, Jiang H Z 2011 Opt. Lett. 36 2710

    [7]

    Wang Y X, Wang D Y, Zhao J, Yang Y S, Xiao X Q, Cui H Q 2011 Chi. Opt. Lett. 9 030901

    [8]

    Ding S H, Li Q, Li Y D, Wang Q 2011 Opt. Lett. 36 1993

    [9]

    Zhao J L, Jiang H Z, Di J L 2012 Biomedical Optics and 3D Imaging OSA DSu3C. 1

    [10]

    Barth R, Staier F, Simpson T, Mittler S, Eisebitt S, Grunze M 2010 J. Biotechnol. 149 238

    [11]

    Li J C, Fan Z B, Patrice T, Song Q H, Pascal P 2011 Acta. Phys. Sin. 60 034204 (in Chinese) [李俊昌, 樊则宾, Patrice T, 宋庆和, Pascal P 2011 物理学报 60 034204]

    [12]

    Hu H F, Wang X L, Li Z L, Zhang N, Zhai H C 2009 Acta. Phys. Sin. 58 7662 (in Chinese) [胡浩丰, 王晓雷, 李智磊, 张楠, 翟宏琛 2009 物理学报 58 7662]

    [13]

    Hu H F, Wang X L, Gguo W G, Zhai H C, Wang P 2011 Acta. Phys. Sin. 60 017901 (in Chinese) [胡浩丰, 王晓雷, 郭文刚, 翟宏琛, 王攀 2011 物理学报 60 017901]

    [14]

    Wang H Y, Zhao B Q, Song X F 2009 Acta Optica Sinica 29 374 (in Chinese) [王华英, 赵宝群, 宋修法 2009 光学学报 29 374]

    [15]

    Wang H Y, Guo Z J, Zhang Z H, Liu F F 2012 J. Optoelectronics · Laser 39 0209002 (in Chinese) [王华英, 郭中甲, 张志会, 刘飞飞 2012 中国激光 39 0209002]

    [16]

    Park Y K, Popescu G, Badizadegan K 2006 Opt. Exp. 14 8263

    [17]

    IkedaLiu T 2005 Opt. Lett. 30 1165

    [18]

    Kim M K 2010 SPIE Reviews 1 018005

    [19]

    Colomb T, Cuche E, Charriére F 2006 Appl. Opt. 45 851

    [20]

    Cui H K, Wang D Y, Wang Y X, Liu C G, Zhao J, Li Y 2011 Acta. Phys. Sin. 60 044201 (in Chinese) [崔华坤, 王大勇, 王云新, 刘长庚, 赵洁, 李艳 2011 物理学报 60 044201]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-26
  • 修回日期:  2012-07-16
  • 刊出日期:  2013-01-05

高质量等曲率物参光像面数字全息显微系统

  • 1. 河北工程大学信息与电子工程学院, 邯郸 056038;
  • 2. 河北工程大学理学院, 邯郸 056038
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61077001, 61144005)、 河北省自然科学基金(批准号: F2008000750, F2010001038)、 河北省科技支撑计划(批准号: 09277101D) 和河北省教育厅科技计划重点项目(批准号: ZH2011241)资助的课题.

摘要: 对等曲率物参光像面数字全息显微成像系统进行研究,分析了光路配置方法,推导了系统的点扩散函数, 并由此指出了决定系统成像分辨率的因素及系统的成像特点,最后讨论了再现像光场一次位相畸变校正的方法. 结果表明,等曲率物参光像面数字全息具有最大的信息容量;该系统的成像分辨率取决于显微物镜的数值孔径和CCD的像元大小,与CCD的光敏面尺寸无关;物体各点中通过显微物镜的所有频率成分均能被系统完全记录与再现, 样品被照亮区域的大小对记录条件和再现像质没有影响;等曲率物参光像面数字全息系统是一种优化的全息记录与再现系统, 利用该系统可以实现高质量成像.实验结果验证了理论分析的正确性.

English Abstract

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