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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置和方法，装置包括沿光路方向依次设置的平行光产生模块、光旋转模块、显微物镜、镜筒透镜、第二薄透镜、空间光调制器、第三薄透镜和图像采集模块，其中，平行光产生模块用于产生部分相干的平行光；光旋转模块用于将平行光转换为对称的多角度倾斜照明光；在特定角度的倾斜照明下，样品在显微物镜的前焦面处能够产生不受样品影响的背景光和包含样品信息的散射光；空间光调制器用于仅对背景光进行相位调制，图像采集模块用于采集在特定角度的倾斜照明下由样品散射光和经调制的背景光产生的四张干涉相移图。本发明可对透明样品进行无标记、高质量的三维层析成像。

主权项：1.一种基于环形扫描照明的定量相衬层析显微方法，其特征在于，包括：S1：利用基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置获得样品在不同角度倾斜照明光照射下的四张干涉相移图，所述基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置包括沿光路方向依次设置的平行光产生模块、光旋转模块、显微物镜9、镜筒透镜11、第二薄透镜13、空间光调制器14、第三薄透镜15和图像采集模块16，其中，所述平行光产生模块用于产生部分相干的平行光；所述光旋转模块用于将所述平行光转换为对称的多角度倾斜照明光；在特定角度的倾斜照明下，样品在所述显微物镜9的前焦面处能够产生不受样品影响的背景光和包含样品信息的散射光，并且所述背景光和散射光经过所述显微物镜9的空间傅里叶变换作用后在所述显微物镜9的后焦面处产生频谱分布；所述空间光调制器14位于所述第二薄透镜13和所述第三薄透镜15的共焦面处，所述空间光调制器14用于仅对所述背景光进行相位调制，所述图像采集模块16用于采集在特定角度的倾斜光照明下由样品散射光和经调制的背景光产生的四张干涉相移图；S2：根据样品在当前角度倾斜光照射下的四张所述干涉相移图计算获得所述样品在当前角度倾斜光照射下的散射势的三维频谱分布；S3：旋转照明光束至另一倾斜角度，并重复步骤S1和S2，获得样品在另一角度倾斜光照射下的散射势的三维频谱分布；S4：旋转照明光束扫描完一个完整的环形后，将不同角度倾斜光照射下获得的散射势的三维频谱分布进行线性叠加，随后进行空间逆傅里叶变换得到样品的散射势分布，进而获得样品的三维折射率分布；所述S2包括：S21：根据样品在当前角度倾斜光照射下的四张所述干涉相移图获得显微物镜聚焦面处二维散射场与照明光场的相位差和振幅比；S22：根据所述相位差和振幅比获得聚焦面处待测样品的二维散射场；S23：根据所述二维散射场获得聚焦面处样品的二维散射场的频谱分布；S24：根据所述二维散射场的频谱分布进行三维频谱投影，获得该角度倾斜照明下样品的散射势的三维频谱分布。

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