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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于光瞳面调制的定量微分干涉相衬显微成像装置和方法，所述装置包括沿光束传播方向依次设置的环形光源、显微物镜、镜筒透镜、第一线偏振片、第一透镜、空间光调制器、第二透镜、第二线偏振片和图像采集模块，其中，环形光源用于发射环形光束，显微物镜与镜筒透镜的共焦面形成显微成像装置的光瞳面；第一线偏振片用于将物光波分为沿第一方向的偏振物光波和沿第二方向的偏振物光波；空间光调制器用于加载相位调制图案；图像采集模块用于采集多张微分干涉相衬图像。本发明结构和计算过程简单，且共路径干涉的光学结构使装置对外界扰动具有非常强的免疫性，具有高的时间和空间相位灵敏度。

主权项：1.一种基于光瞳面调制的定量微分干涉相衬显微成像装置，其特征在于，包括沿光束传播方向依次设置的环形光源1、显微物镜3、镜筒透镜4、第一线偏振片5、第一透镜6、空间光调制器7、第二透镜8、第二线偏振片9和图像采集模块10，其中，所述环形光源1用于发射环形光束，且所述环形光束均指向所述显微物镜3的物方焦点处，待测样品2位于所述显微物镜3前焦面处；所述显微物镜3与所述镜筒透镜4的共焦面形成所述显微成像装置的光瞳面；所述第一线偏振片5用于将来自所述镜筒透镜4的物光波分为沿第一方向的偏振物光波和沿第二方向的偏振物光波，所述第一方向与所述第二方向均位于垂直于光束传播方向的平面上且相互垂直；所述空间光调制器7用于加载相位调制图案且仅对沿所述第二方向的偏振物光波进行调制，调制后的第二方向偏振物光波在所述第二透镜8的后焦面处产生剪切偏移；所述第二线偏振片9仅允许来自所述第二透镜8的第一方向偏振物光波和第二方向偏振物光波沿第二线偏振片9起偏方向的偏振分量通过，使第一方向偏振物光波和第二方向偏振物光波在第二透镜8的后焦面产生相干叠加；所述图像采集模块10用于采集第一方向偏振物光波与经过所述空间光调制器7相位调制后的第二方向调制偏振物光波在所述第二透镜8的后焦面处进行相干叠加产生的多张微分干涉相衬图；所述第一线偏振片5与所述第二线偏振片9的起偏方向相同，均与所述第二方向呈45°；所述空间光调制器7上分别加载有第一相位调制图案和第二相位调制图案，并且对所述第一相位调制图案和所述第二相位调制图案中所有像素分别加载0、0.5π、π以及1.5π的相位值，以对沿所述第二方向的偏振物光波进行调制，其中，经所述第一相位调制图案调制后的第二方向偏振物光波在所述第二透镜8的后焦面处产生沿第一方向的剪切偏移，经所述第二相位调制图案调制后的第二方向偏振物光波在所述第二透镜8的后焦面处产生沿第二方向的剪切偏移；通过将所述第一线偏振片5和所述第二线偏振片9的起偏方向调节成与所述第二方向平行，同时在所述空间光调制器7上加载不同相位的环形相位掩膜，能够将所述定量微分干涉相衬显微成像装置调节为透射式定量则涅克相衬显微模式。

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