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原文传递一种单击定量双折射显微成像装置和方法

专利名称：	一种单击定量双折射显微成像装置和方法
摘要：	本公开提供了一种单击定量双折射显微成像装置及方法，本公开可通过在常规离轴全息成像记录装置中的光源输出端和参考光路中分别插入一个圆偏振片和一个锐角偏振分束器来实现。该方法中引入了一个新的物理量(命名为复双折射参量)来定量描述双折射特性，给出了从一幅单击全息图样中定量计算复双折射参量的计算公式；同时还进一步给出了从复双折射参量中进一步提取双折射相位延迟参量和光轴取向参量的计算公式。实验结果证明了上述实施装置及方法的可行性和有效性，为实验观测动态各向异性材料的双折射特性，特别是超快脉冲激光引起的双折射现象提供了一种新的有效工具。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东师范大学
发明人：	国承山;程振加;杨杨;黄洪义;岳庆炀
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910281487.8
公开号：	CN109991171A
代理机构：	济南圣达知识产权代理有限公司
代理人：	李琳
分类号：	G01N21/23(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	250014 山东省济南市历下区文化东路88号
主权项：	1.一种单击定量双折射显微成像装置，其特征是：包括离轴全息成像记录装置，所述离轴全息成像记录装置的光源输出端插入一个圆偏振器；所述参考光路在分束器前插入一个锐角偏振分束器。 2.一种单击定量双折射显微成像装置，其特征是：包括光源、圆偏振器、第一分束器、第二分束器、图像传感器和多个透镜，其中：所述圆偏振器将光源发出的光的偏振态转换成圆偏振态，所述第一分束器将圆偏振态的光分成两路，一路作为照明光进入物光光路，另一路作为参考光；所述物光光路包括光学延迟器、第一透镜和第二透镜，所述照明光经过光学延迟器照射到被测样品上，透过样品的光再经过第一透镜和第二透镜的放大后作为物光经第二分束器到达图像传感器的感光面；所述参考光经过若干透镜放大后通过锐角偏振分束镜后分成具有不同传播方向和正交偏振态的两束分参考光；两束分参考光再经第二分束器到达图像传感器的感光面，与通过物光光路到达该感光面的物光相干叠加形成包含物光两个正交偏振分量的复振幅信息的双通道偏振全息图，所述图像传感器记录所述偏振全息图。 3.如权利要求2所述的一种单击定量双折射显微成像装置，其特征是：所述光学延迟器包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜垂直设置。 4.如权利要求2所述的一种单击定量双折射显微成像装置，其特征是：所述参考光依次经过第三反射镜、第三透镜、第四透镜和第四反射镜到达锐角偏振分束镜。 5.基于权利要求1-4中任一项所述的装置的双折射参数提取方法，其特征是：包括以下步骤：获取双通道偏振全息图，对双通道偏振全息图做傅里叶变换运算，得到全息图的空间频谱；利用空间滤波法从全息图的空间频谱中分别提取出包含被测物波琼斯矢量两个正交的频谱分量，对两个频谱分量进行逆傅立叶变换后计算复双折射参量；从复双折射参量的模和幅角中提取出所需的双折射相位延迟参量和光轴取向参量，完成双折射参数提取。 6.如权利要求5所述的双折射参数提取方法，其特征是：计算复双折射参量Γ的具体过程为：其中，Yx和Yy为包含了被测物波琼斯矢量两个正交偏振分量的复振幅信息，附加相位常数φr由下式求出： Yx0＝R0O0u0,Yy0＝jR0O0u0 exp(-jφr),它们与被测样品的双折射相位延迟参量δ为零时的Yx和Yy的取值相对应，从未放置样品时记录的背景全息图中提取出来，其中O0是表征照明光振幅的常数，u0是样品的平均振幅吸收系数，R0是一个由光源发光强度决定的常数，φr是一个由入射光偏振态和偏振分束镜在两束分参考光之间引入的附加相位常数。 7.如权利要求5所述的双折射参数提取方法，其特征是：复双折射参量的模等于待测样品的双折射相位延迟参量δ的二分之一，复双折射参量的幅角则正好等于双折射光轴取向参量θ的二倍。 8.一种计算机可读存储介质，其特征是：其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求5-7中任一项所述的双折射参数提取方法。 9.一种终端设备，其特征是：包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求5-7中任一项所述的双折射参数提取方法。
所属类别：	发明专利