基于迈克尔逊干涉原理的光纤共焦干涉显微层析成像技术

研究目的:研究一种集干涉理论、光波导理论和共焦理论于一体的光纤共焦干涉显微层析成像技术,解决现有共焦系统集成能力低、稳定性差和层析能力低的问题,以期研制出集成化程度高、抗干扰能力强、高层析能力的光纤共焦干涉显微层析成像系统。
基本原理:在共焦系统中引入参考光路,使之与测量光之间形成含有被测信息的干涉条纹信号,利用单模光纤替换在共焦显微系统中收集信号的针孔,以光纤共焦系统的三维传递函数和轴向响应特性为基础,精确地反映了光纤参数和离焦相位因子与系统特性的解析关系,从而优化系统的结构参数。利用可同时获取光纤共焦系统光强信息及利用快速傅立叶变换方法获得干涉系统相位信息的测量方法,即解决了相位测量方法测量范围小的缺点,又克服了纯相位测量单值性问题;利用对干涉条纹信号的探测可以有效的改善共焦系统地轴向层析能力。  

 

科学意义及应用价值:将共焦系统与干涉系统的完美结合,即有效地改善了系统的轴向层析能力,又有效的拓宽了系统的成像范围。而光纤的引入使得系统结构紧凑、小型化、抗干扰能力强。由于系统具有无辐射、非接触和具有高的层析能力等优点,使其在生物医学和材料科学领域具有广阔的发展空间。