專利名稱：強度關聯(lián)復值目標成像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于光學成像領域，具體的說是一種強度關聯(lián)復值目標成像裝置。
背景技術：
現(xiàn)有復值目標的圖像獲取可以通過直接成像和間接成像兩種方式來實現(xiàn)。直接成像的主要原理是在相干光照明的成像系統(tǒng)中引入?yún)⒖几缮婀饴?，利用接收端兩個面陣CCD探測器空間位置的精確定位進行差分探測，從而可以直接得到目標的振幅信息和相位信息。該方法由于采用差分探測可以消除干涉本征項，因此所獲取的復值目標圖像具有較好的對比度。然而，該成像方式在實際應用中存在一定的局限性。首先，該成像方式需要有很好的相干光源和成像元件，這一點導致這種成像方式很難推廣到全波段，比如X射線波段的成像就因為很難得到相干光源而難以實施，并且成像系統(tǒng)中的透鏡等成像元件也因為在X射線波段沒有合適的成像元件而困難重重；其次，該成像方式需要高分辨的大面陣CCD探測器，而目前長波波段CCD照相機工藝和制作技術很難攻關且成本昂貴，現(xiàn)在世界上最先進的技術水平也只能做到256X256的紅外(XD，而我國目前還只能做到16X16的紅外CCD，要想達到類似可見光波段的照相機功能，仍然存在巨大的困難；再次，該成像方式要求接收端的兩個面陣CCD探測器的空間位置具有嚴格的對稱性，同時還要求此兩個面陣CCD探測器精確到像元對像元的差分探測；此外，整個成像系統(tǒng)屬于位相敏感測量，該成像方式抗干擾能力較差。間接成像方式主要是利用相干光(通常是平面波)照射復值目標，利用面陣CXD探測器記錄目標的衍射譜后通過位相恢復算法反演計算出物體的具體信息。通常，間接成像方式獲取目標的衍射譜時光路結(jié)構(gòu)比較簡單，對于純振幅目標、純相位目標和較簡單的復值目標可以通過采樣位相恢復算法很容易的重構(gòu)出目標圖像。然而，對于結(jié)構(gòu)較為復雜的復值目標，往往通過位相恢復算法是很難重構(gòu)出復值目標圖像的。此外，由于該成像方式也需要好的相干光源，使得該成像方式也很難推廣到全波段。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述目標成像存在的問題，本發(fā)明提供一種強度關聯(lián)復值目標成像裝置，該裝置可以同時獲得復值目標的振幅信息和相位分布信息。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術解決方案如下—種強度關聯(lián)復值目標成像裝置，特點在于其構(gòu)成包括熱光源、沿該熱光源發(fā)出的光束的前進方向設有第一分光棱鏡，該第一分光棱鏡將入射光束分為透射光束和反射光束，該反射光束是參考光路，該光路上設置具有高空間分辨能力的面探測器，該面探測器的輸出端與計算機的輸入端相連；所述的透射光束方向是物光路，沿該物光路是第二分光棱鏡，該第二分光棱鏡將所述的透射光束又分為第二透射光束和第二反射光束，該第二反射光束經(jīng)第二反射鏡、相位延遲片進入第三分光棱鏡，所述的第二透射光束經(jīng)待測復值目標、第一反射鏡進入第三分光棱鏡，并在第三分光棱鏡的分光面處與所述的第二透射光束重疊干涉后透過第三分光棱鏡分別由第一桶探測器和第二桶探測器探測，所述的第一桶探測器的輸出端和第二桶探測器的輸出端與所述的計算機的輸入端相連，所述的第二分光棱鏡、待測復值目標、第一反射鏡、第二反射鏡、相位延遲片和第三分光棱鏡組成物臂干涉儀，該物臂干涉儀各元件之間的位置滿足下列關系:zl+z2+z:i = z4+z5其中:Zl表示第二分光棱鏡到待測復值目標的距離；Z2表示待測復值目標到第一反射鏡的距離；Z3表示第一反射鏡到第三分光棱鏡的距離；Z4表示第二分光棱鏡到第二反射鏡的距離；Z5表示第二反射鏡到第三分光棱鏡的距離；所述的面探測器的探測面到熱光源的中心距離z和待測復值目標的被探測面到熱光源中心的距離(zQ+Zl)滿足下列關系:
權利要求
1.一種強度關聯(lián)復值目標成像裝置，特征在于其構(gòu)成包括熱光源(I)、沿該熱光源(I)發(fā)出的光束的前進方向設有第一分光棱鏡(2)，該第一分光棱鏡(2)將入射光束分為透射光束和反射光束，該反射光束是參考光路，該光路上設置具有高空間分辨能力的面探測器(3)，該面探測器(3)的輸出端與計算機(12)的輸入端相連；所述的透射光束方向是物光路，沿該物光路是第二分光棱鏡(4)，該第二分光棱鏡(4)將所述的透射光束又分為第二透射光束和第二反射光束，該第二反射光束經(jīng)第二反射鏡(7)、相位延遲片(8)進入第三分光棱鏡(9),所述的第二透射光束經(jīng)待測復值目標(5)、第一反射鏡(6)進入第三分光棱鏡(9),并在第三分光棱鏡(9)的分光面處與所述的第二透射光束重疊干涉后透過第三分光棱鏡(9)分別由第一桶探測器(10)和第二桶探測器(11)探測，所述的第一桶探測器(10)的輸出端和第二桶探測器(11)的輸出端與所述的計算機(12)的輸入端相連，所述的第二分光棱鏡(4)、待測復值目標(5)、第一反射鏡(6)、第二反射鏡(7)、相位延遲片(8)和第三分光棱鏡(9)組成物臂干涉儀，該物臂干涉儀各元件之間的位置滿足下列關系: Zl+Z2+Z3 — Z4+Z5 其中=Z1表示第二分光棱鏡(4)到待測復值目標(5)的距離； Z2表示待測復值目標(5)到第一反射鏡(6)的距離； Z3表不第一反射鏡(6)到第三分光棱鏡(9)的距離； Z4表示第二分光棱鏡(4)到第二反射鏡(7)的距離； Z5表示第二反射鏡(7)到第三分光棱鏡(9)的距離； 所述的面探測器(3)的探測面到熱光源(I)的中心距離z和待測復值目標(5)的被探測面到熱光源(I)中心的距離(Zo+Z1)滿足下列關系:
全文摘要
一種強度關聯(lián)復值目標成像裝置，該裝置由熱光源、第一分光棱鏡、面探測器、第二分光棱鏡、待測復值目標、第一反射鏡、第二反射鏡、相位延遲玻片、第三分光棱鏡、第一桶探測器、第二桶探測器和計算機構(gòu)成。本發(fā)明對任意相位分布的復值目標實現(xiàn)直接的實空間成像，并且可以同時獲得復值目標的振幅信息和相位分布信息。
文檔編號G01C11/02GK103076006SQ20121058591
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者韓申生, 薄遵望, 龔文林, 陳潔, 徐旭陽, 陳明亮, 李恩榮, 崔麗君 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所