螺旋位相復振幅調制應用于邊緣增強成像及光束整形研究.pdf

1、近年來光學旋渦和軸對稱矢量光束因其特殊的位相與偏振特性得到廣泛的關注，他們在光學成像，光學傳感，光學捕獲，光刻等領域的成功應用為現(xiàn)代光學開啟一個新興研究領域。在這些新型光束調制中純位相型空間光調制器作為位相調制手段得到廣泛的應用，但是在光束調制的應用中常常同時需要對光束進行位相與振幅的雙重調制，即復振幅調制。1999年以來Jeffrey A.Davis等人提出利用純位相型空間光調制器實現(xiàn)光束的復振幅調制，并從理論及實驗上得到驗證。在此理

2、論與實驗的基礎上，本論文主要研究對光學旋渦和軸對稱矢量光束進行復振幅調制，實現(xiàn)光學顯微邊緣增強的噪聲抑制以及長焦深無衍射光束產生。重點開展了以下幾個方面的研究：
　　 1.從理論上以及實驗上驗證類貝塞爾螺旋位相復振幅調制濾波器應用于光學顯微邊緣增強系統(tǒng)中可以有效地抑制輸出圖像的噪聲，從而提高信噪比。將該濾波器的點擴散函數(shù)與普通螺旋位相調制濾波器，環(huán)形螺旋位相調制濾波器以及拉蓋爾-高斯螺旋位相復振幅調制濾波器進行了對比，理論上證明

3、了該濾波器具有最好的光學顯微邊緣增強系統(tǒng)輸出圖像噪聲抑制效果。實驗上對肺腺癌細胞進行邊緣增強顯微鏡成像操作，通過類貝塞爾螺旋位相復振幅調制濾波得到輸出圖像噪聲有效抑制的理想結果。
　　 2.提出了利用歐拉螺旋位相復振幅調制器實現(xiàn)角向偏振光束的調制產生長焦深無衍射聚焦的方法。從理論上利用Richards-Wolf矢量衍射理論計算了角向偏振光束在歐拉螺旋位相復振幅調制作用下聚焦的光場情況。結果表明未經(jīng)過調制的角向偏振光束聚焦焦深約為