SPIE 基于介质界面光反射偏振分析的相位挖掘方法示意图,来自朱等
,doi 10
1117/1
美国联合通讯社(Associated Press)
2
一个
016001
信用:SPIE 在生物显微镜和x光成像中,许多透明物体或结构很难观察到
由于它们对光的吸收率低,通常的强度测量方法不起作用
相反,结构信息主要通过光在物体的不同部分传播时的不同相位变化来传达
泽尼克发明了相衬显微术,使透明物体可见,并于1953年获得诺贝尔物理学奖
后来,为了进一步增强对比度,开发了一种称为差分干涉对比成像的方法,将相位变化定量转换为强度,从而提供关于光在物体中传播时所经历的光路——其光学厚度——的信息
基于干涉装置或纳米结构器件的方法也已得到验证
然而,当前的方法依赖于复杂的配置,导致光学对准和调整的困难
空间微分的光学计算:超越边缘检测 考虑到光是电磁波,这些困难的解决方案可以在入射光的电场的空间微分的光学计算中找到
到目前为止,该应用仅限于边缘检测,它可以提高透明物体边缘的对比度
然而,它并没有解决定量相分布恢复的困难
最近,由浙江大学阮志超领导的研究小组开发了一种可调节的空间微分来表征和定量恢复相位分布
阮的团队证明了一个简单的方案——调整偏振器——可以光学计算入射光场沿不同方向的空间差异
他们还通过调整均匀恒定的背景作为偏差来提高对比度,创建一个虚拟光源,在测量的图像上投射阴影
基于这种偏置方法,他们可以区分光场分布中的相位增加和减少,并以高精度(在0
05λ)
这种方法简单、灵活,而且比目前的方法便宜得多
它避免了复杂结构的制造以及光学对准和调整的困难
也许最重要的是,所提出的方法与光波长无关,并可能为x光或电子显微镜成像中的相位量化开辟新的途径
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