一种基于共轴干涉的相位物体定量成像技术

为了实现生物组织及相位光栅等透明相位物体的快速定量相位测量与成像,基于共轴干涉及相衬干涉原理,构建了一套相位物体定量相位快速测量与成像系统。分析了定量成像原理,设计了相应的相位提取及恢复算法。通过拍摄单幅或两幅相衬图,实现了相位光栅、水滴等小相位变化的相位样品的定量相位测量与成像。设计了相应的分区差分相位解包裹算法,实现了相位值超过π的微透镜的定量相位测量与成像。结果表明,通过该系统测量所得到的全息相位光栅的相位分布以及不同超声驱动电压下弱超声驻波光栅的相位振幅变化关系与其它方法所得的测量结果基本一致;微透镜的实验测量厚度值与理论计算值相比,绝对误差约为0.03μm。本系统具有一定的可行性和适应性,在生物细胞和组织等透明相位物体的快速测量与成像方面有潜在的应用意义。

一种弱超声驻波光栅相位振幅定量测量方法

基于共轴相衬干涉原理,提出了一种定量测量弱超声驻波相位光栅相位振幅的方法,并构建了一套超声光栅相位快速测量与成像实验系统。分析了相衬干涉定量相位成像与测量原理,通过拍摄1幅或2幅弱超声驻波光栅的相衬干涉图,就能反演得到其定量相位分布,求得相位振幅。为提高相位测量精度,分析了相衬成像中像衬比度与相板相位延迟量的关系,从而得到了相板最佳相位延迟量的选取条件。实验获得弱驻波超声光栅相位振幅与驱动电压的关系,与其他方法得到的结果基本一致,证明了本文方法定量测量弱超声驻波光栅相位振幅的可行性与可靠性,测量相位振幅误差约为0.003rad。将本文方法应用于对普通全息相位光栅进行定量相位测量,进一步验证了方法的准确性,也说明了本文方法同样适用于其他弱相位物体的快速定量成像与测量。