數(shù)字全息,作為一種光學成像技術,具有對物波波前的復振幅（特別是相位信息）進行定量成像和測量的獨特優(yōu)勢,已廣泛應用于物理、化學、生物、醫(yī)學等許多領域。近來,在傳統(tǒng)離軸數(shù)字全息和同軸數(shù)字全息的基礎上,發(fā)展出微離軸數(shù)字全息以及共路離軸數(shù)字全息。微離軸數(shù)字全息與傳統(tǒng)的離軸數(shù)字全息（如基于馬赫-曾德或邁克爾遜干涉儀的離軸數(shù)字全息）相比,具有需要圖像傳感器帶寬更小的優(yōu)勢,并且與傳統(tǒng)的同軸數(shù)字全息相比,其需要測量量更少。共路離軸數(shù)字全息,相較于傳統(tǒng)的離軸數(shù)字全息光路結構更加穩(wěn)定,對機械振動和空氣擾動的抗干擾能力更強,所需光學元件更少,已被廣泛應用于定量相位成像等領域。本論文主要針對基于數(shù)字全息的定量相位顯微成像技術,特別是微離軸數(shù)字全息和共路離軸數(shù)字全息以及基于共路離軸數(shù)字全息的定量偏振顯微成像技術,開展了理論和實驗研究。論文的主要研究內(nèi)容如下:1.第一章綜述了基于數(shù)字全息的相位顯微成像技術的歷史背景和研究進展。主要介紹了離軸全息成像技術以及同軸全息成像技術的研究進展,并介紹了近幾年發(fā)展起來的微離軸全息成像技術和共路離軸全息成像技術。2.第二章對數(shù)字全息技術進行了基本的理論分析。簡要介紹了全息成像的... 

【文章來源】：山東師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

相稱顯微鏡的工作原理示意圖

山東師范大學博士學位論文3圖1-2微分干涉差顯微鏡的光路原理圖[5]盡管相襯顯微術及其衍生技術（如微分干涉差顯微技術）能夠將又薄又透明的生物樣品的相位轉化成強度進行觀察，但是傳統(tǒng)的相位成像技術中強度與相位之間的分布呈非線性關系，致使其只能用于定性分析，不能用于定量測量物體折射率的相位分布信息。1.3定量相位顯微成像技術的研究對于一束單色光波，其光場可以表示為：Ex,yAx,yexpix,y(1.1)上式（1.1）中，Ax,y為光波的振幅，x,y為光波的相位。當光波通過觀測的生物細胞或者組織為薄且透明時，光波的波長和振幅并不會有明顯的改變，因此在使用傳統(tǒng)的顯微鏡對其進行觀察時，無法對物體實現(xiàn)清晰的成像和觀察。下圖1-3為測量傳統(tǒng)光強度的示意圖，該方法只能對光強度進行成像，例如：典型的光學相機。通常，數(shù)字成像器件由于其相應速度遠低于光波的頻率，因此其只能測量時間平均信號，即強度�；趶姸鹊墓鈱W成像系統(tǒng)，包括照相相機，甚至人眼，只能用來滿足宏觀世界的日常生活。圖1-3光強度成像示意圖

山東師范大學博士學位論文3圖1-2微分干涉差顯微鏡的光路原理圖[5]盡管相襯顯微術及其衍生技術（如微分干涉差顯微技術）能夠將又薄又透明的生物樣品的相位轉化成強度進行觀察，但是傳統(tǒng)的相位成像技術中強度與相位之間的分布呈非線性關系，致使其只能用于定性分析，不能用于定量測量物體折射率的相位分布信息。1.3定量相位顯微成像技術的研究對于一束單色光波，其光場可以表示為：Ex,yAx,yexpix,y(1.1)上式（1.1）中，Ax,y為光波的振幅，x,y為光波的相位。當光波通過觀測的生物細胞或者組織為薄且透明時，光波的波長和振幅并不會有明顯的改變，因此在使用傳統(tǒng)的顯微鏡對其進行觀察時，無法對物體實現(xiàn)清晰的成像和觀察。下圖1-3為測量傳統(tǒng)光強度的示意圖，該方法只能對光強度進行成像，例如：典型的光學相機。通常，數(shù)字成像器件由于其相應速度遠低于光波的頻率，因此其只能測量時間平均信號，即強度。基于強度的光學成像系統(tǒng)，包括照相相機，甚至人眼，只能用來滿足宏觀世界的日常生活。圖1-3光強度成像示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
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[8]老鼠大腦海馬區(qū)神經(jīng)元活細胞的數(shù)字全息相襯成像實驗研究[J]. 歐陽麗婷,王大勇,趙潔,王云新,何其華.  中國激光. 2013(09)
[9]同態(tài)濾波法抑制離軸數(shù)字全息零級項[J]. 楊勇,薛東旭,蓋琦,吳永麗,馬忠洪.  光學精密工程. 2012(09)
[10]數(shù)字全息顯微定量相位成像的實驗研究[J]. 馬利紅,王輝,金洪震,李勇.  中國激光. 2012(03)

碩士論文
[1]共路離軸偏振數(shù)字全息及其應用[D]. 韓璐.山東師范大學 2018



本文編號：3345768