申请/专利权人：国科大杭州高等研究院

申请日：2023-11-22

公开（公告）日：2023-12-22

公开（公告）号：CN117270184A

主分类号：G02B21/00

分类号：G02B21/00;A61B1/00;A61B1/04;A61B1/06;A61B1/07

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.01.09#实质审查的生效;2023.12.22#公开

摘要：本发明提供的一种突破衍射极限分辨率的多模光纤显微成像系统和方法，采用多模光纤传输矩阵技术方法，激光器发出光分别经过参考臂和信号臂，空间光调制器用于输入多模光纤的光场振幅和相位控制，相机用于采集和保存关联多模光纤输入和输出的信息，突破衍射极限分辨率的多模光纤显微成像方法包括通过使用多模光纤传输矩阵的信息，多模光纤的输出光可以被调整以产生具有衍射极限的艾里斑；艾里斑的光场相位与漩涡相位结合生成涡旋光束，该光束经过二值化处理后被上传至空间光调制器以在多模光纤输出中心强度为零的涡旋斑。通过使用艾里斑和涡旋斑进行逐点扫描并收集反射光，将获得的两幅图像相减，可以得到一幅分辨能力是衍射极限两倍的图像。

主权项：1.一种突破衍射极限的多模光纤显微成像系统，其特征在于：包括，光源偏振分束器件：提供窄线宽、单色光源，并将光分割为两条路径：参考臂和信号臂；信号臂的照明器件，提供均匀且准直的、单偏振态高斯光束照明；光纤中光传输控制器件，实现对多模光纤中传输的光模式振幅、相位、偏振的调控；参考臂的光传输器件，提供均匀且准直的、单偏振态高斯光束照明，以和信号臂的光发生干涉；光信号扩束器件，用于将光纤末端端面的光信号进行扩束，光信号合束和记录器件，将信号臂和参考臂的光信号进行合束，后进行记录，其中，光纤中光传输控制器件包括多模光纤和空间光调制器，空间光调制器调节进入多模光纤的光束的振幅、相位和偏振态；光信号合束和记录器件记录多模光纤两端的输入与输出信息，建立多模光纤输入输出之间的光场对应关系，并据此构建多模光纤的传输矩阵；还设有数据处理单元，其与空间光调制器和光信号合束和记录器件连接，利用多模光纤的传输矩阵精确调控多模光纤的输出光的振幅和相位，以在光纤输出端生成衍射极限的艾里斑；将生成的艾里斑的光场相位与漩涡相位进行叠加，得到涡旋光束的光场，生成中心强度为零的涡旋斑，利用衍射极限的艾里斑和涡旋斑对被成像物体进行逐点扫描，得到各自的重建图像。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 国科大杭州高等研究院 一种突破衍射极限分辨率的多模光纤显微成像系统和方法

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