一種多平面低相干衍射成像技術(shù)

日前，中科院上海光機(jī)所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室提出了一種多平面低相干衍射成像技術(shù)，相關(guān)研究成果發(fā)表在《Optics and Lasers in Engineering》上(標(biāo)題為：Multi-planar low-coherence diffraction imaging)。 相干衍射成像無(wú)需高質(zhì)量的光學(xué)元件，光路簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境穩(wěn)定性要求低，成像分辨率高。作為相位恢復(fù)和波前測(cè)量的主要方法之一，已廣泛應(yīng)用于光學(xué)成像、自適應(yīng)波前診斷、光學(xué)檢測(cè)等領(lǐng)域。

研究人員為解決激光相干噪聲導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降的問題，采用低相干光源代替高相干光源，實(shí)現(xiàn)了多平面低相干衍射成像。本研究采用不同焦距的負(fù)透鏡作為成像系統(tǒng)中的濾光器，在固定記錄平面上采集多個(gè)平面衍射圖樣，結(jié)合多平面低相干衍射成像算法對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行圖像重構(gòu)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多平面低相干衍射成像法可快速恢復(fù)測(cè)試樣品的圖像分布。該方法可實(shí)現(xiàn)低相干光源光路結(jié)構(gòu)中測(cè)試樣品的高精度圖像重建，可降低實(shí)驗(yàn)裝置的系統(tǒng)誤差，提高裝置魯棒性，具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)、恢復(fù)速度快、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其在高精度波前測(cè)量、光學(xué)成像和相位顯微鏡等領(lǐng)域具有巨大潛在應(yīng)用前景。

圖1.實(shí)驗(yàn)裝置圖

圖2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

該項(xiàng)研究得到了上海市楊帆計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。

審核編輯：湯梓紅