阅读说明：本技术 用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法 (Transmission type digital holographic microscopy test method for full polarization state measurement ) 是由 张春熹 王峥 杨艳强 王心 于 2020-10-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法,涉及数字全息显微术技术领域。该用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法包括以下步骤：启动待测光源并记录光束波长记为δ_(基准)、记录光束波长记为δ_1、记录光束波长记为δ_2、求得光源透射式的全偏振态测量γ,其中该用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法能够通过对数字全息显微术的方式对光波的全偏振态测量进行多方位的测量,方便人们对不同光波在不同场合下的全偏振态的数值进行较为准确的测量,并且光波的全偏振态测量的误差更低,有效的解决了全偏振态测量效率低的问题。(The invention discloses a transmission type digital holographic microscopy test method for full polarization state measurement, and relates to the technical field of digital holographic microscopy. The transmission type digital holographic microscopy test method for full polarization state measurement comprises the following steps: starting the light source to be measured and recording the wavelength of the light beam as delta Datum The recording beam wavelength is denoted as delta 1 The recording beam wavelength is denoted as delta 2 Determining a light source transmission-type full polarization measurement gamma, wherein)

用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法

技术领域

本发明涉及数字全息显微术技术领域，具体为用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法。

背景技术

数字全息显微术(DHM)是提供定量地追踪透明样品中的亚纳米光学厚度改变的能力的成像技术。与其中仅捕获关于样品的强度(幅度)信息的传统数字显微术不同，DHM捕获相位和强度两者。作为全息图而捕获的相位信息可以用于使用计算机算法来重构关于样品的扩展的形态信息(诸如深度和表面特性)。现代DHM实现提供了若干附加益处，诸如快速扫描/数字采集速度、低噪声、高分辨率以及用于无标记样本采集的潜在性。

现有技术中，不能够通过数字全息显微术对透射式的光波进行全偏振态测量，使得不能够对光波通过数字全息显微术进行全偏振态测量，大幅度的降低了光波全偏振态测量的测量效率。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法，解决了上述背景技术提到的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法，该用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法包括以下步骤：

S1、启动待测光源，射出波长为ε的光束，光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ_基准，并将全息显微图上传至计算机中；

S2、启动待测光源，射出波长为ε的光束，待测光源的光束依次射入第一半波片、第一偏振分光棱镜和第二半波片，从第二半波片射出的光束射向单平面反射镜，从单平面反射镜反射出来的光束再射向二元光栅，二元光栅射出的光束通过第三半波片、第二偏振分光棱镜和第四半波片，此时第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₁，并将全息显微图上传至计算机中；

S3、关闭S2中的待测光源，将S2中第一半波片和第一偏振分光棱镜的位置进行调换，后面光束经过的过程与S2中相同，开启待测光源，然后将第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₂，并将全息显微图上传至计算机中；

S4、关闭S2中的待测光源，将S2中第三半波片和第二偏振分光棱镜的位置进行调换，然后开启待测光源，然后将第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₃，并将全息显微图上传至计算机中；

S4、对上述数据进行校验审核，求得光源透射式的全偏振态测量γ，其中

S5、重复五次实验，并对五次实验进行数据整理，最终取得γ的平均值作为最终的实验结果。

优选的，待测光源射出的光束为平行光束，且测试的环境为密闭空间，无其他杂质对光束进行影响。

优选的，S1中光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，图像传感器采用的是CCD图像传感器，像素为500万。

优选的，所述第一半波片和第三半波片的厚度均为0.08mm，偏射折率为n_e＝1.59。

优选的，所述第二半波片和第四半波片的厚度均为0.06mm，偏射折率为n_e＝1.32。

优选的，所述二元光栅的厚度为0.9mm，二元光栅的光栅线数为60LPI。

优选的，所述第一偏振分光棱镜的厚度为0.9mm，所述第二偏振分光棱镜的厚度为0.6mm，所述第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜的偏振透光率相等。

优选的，所述单平面反射镜的厚度为0.9mm。

优选的，所述第一半波片、第一偏振分光棱镜、第二半波片、单平面反射镜、二元光栅、第三半波片、第二偏振分光棱镜和第四半波片均为相同大小规格。

(三)有益效果

本发明提供了用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法。具备以下有益效果：

该用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法能够通过对数字全息显微术的方式对光波的全偏振态测量进行多方位的测量，方便人们对不同光波在不同场合下的全偏振态的数值进行较为准确的测量，大幅度的提升了工作人员对不同光波在不同场合下的全偏振态测量的效率，并且光波的全偏振态测量的误差更低，有效的解决了全偏振态测量效率低的问题。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

该用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法包括以下步骤：

S1、启动待测光源，射出波长为ε的光束，光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ_基准，并将全息显微图上传至计算机中；

S2、启动待测光源，射出波长为ε的光束，待测光源的光束依次射入第一半波片、第一偏振分光棱镜和第二半波片，从第二半波片射出的光束射向单平面反射镜，从单平面反射镜反射出来的光束再射向二元光栅，二元光栅射出的光束通过第三半波片、第二偏振分光棱镜和第四半波片，此时第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₁，并将全息显微图上传至计算机中；

S3、关闭S2中的待测光源，将S2中第一半波片和第一偏振分光棱镜的位置进行调换，后面光束经过的过程与S2中相同，开启待测光源，然后将第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₂，并将全息显微图上传至计算机中；

S4、关闭S2中的待测光源，将S2中第三半波片和第二偏振分光棱镜的位置进行调换，然后开启待测光源，然后将第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₃，并将全息显微图上传至计算机中；

S4、对上述数据进行校验审核，求得光源透射式的全偏振态测量γ，其中

S5、重复五次实验，并对五次实验进行数据整理，最终取得γ的平均值作为最终的实验结果。

进一步的是，待测光源射出的光束为平行光束，且测试的环境为密闭空间，无其他杂质对光束进行影响。

进一步的是，S1中光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，图像传感器采用的是CCD图像传感器，像素为500万。

进一步的是，所述第一半波片和第三半波片的厚度均为0.08mm，偏射折率为n_e＝1.59。

进一步的是，所述第二半波片和第四半波片的厚度均为0.06mm，偏射折率为n_e＝1.32。

进一步的是，所述二元光栅的厚度为0.9mm，二元光栅的光栅线数为60LPI。

进一步的是，所述第一偏振分光棱镜的厚度为0.9mm，所述第二偏振分光棱镜的厚度为0.6mm，所述第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜的偏振透光率相等。

进一步的是，所述单平面反射镜的厚度为0.9mm。

进一步的是，所述第一半波片、第一偏振分光棱镜、第二半波片、单平面反射镜、二元光栅、第三半波片、第二偏振分光棱镜和第四半波片均为相同大小规格。

实施例二：

该用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法包括以下步骤：

S1、启动待测光源，射出波长为ε的光束，光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ_基准，并将全息显微图上传至计算机中；

S2、启动待测光源，射出波长为ε的光束，待测光源的光束依次射入第一半波片、第二半波片和第一偏振分光棱镜，从第二半波片射出的光束射向单平面反射镜，从单平面反射镜反射出来的光束再射向二元光栅，二元光栅射出的光束通过第三半波片、第四半波片和第二偏振分光棱镜，此时第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₁，并将全息显微图上传至计算机中；

S3、关闭S2中的待测光源，将S2中第一半波片和第一偏振分光棱镜的位置进行调换，后面光束经过的过程与S2中相同，开启待测光源，然后将第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₂，并将全息显微图上传至计算机中；

S4、关闭S2中的待测光源，将S2中第三半波片和第二偏振分光棱镜的位置进行调换，然后开启待测光源，然后将第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₃，并将全息显微图上传至计算机中；

S4、对上述数据进行校验审核，求得光源透射式的全偏振态测量γ，其中

S5、重复五次实验，并对五次实验进行数据整理，最终取得γ的平均值作为最终的实验结果。

进一步的是，待测光源射出的光束为平行光束，且测试的环境为密闭空间，无其他杂质对光束进行影响。

进一步的是，S1中光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，图像传感器采用的是CCD图像传感器，像素为500万。

进一步的是，所述第一半波片和第三半波片的厚度均为0.08mm，偏射折率为n_e＝1.59。

进一步的是，所述第二半波片和第四半波片的厚度均为0.06mm，偏射折率为n_e＝1.32。

进一步的是，所述二元光栅的厚度为0.9mm，二元光栅的光栅线数为60LPI。

进一步的是，所述第一偏振分光棱镜的厚度为0.9mm，所述第二偏振分光棱镜的厚度为0.6mm，所述第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜的偏振透光率相等。

进一步的是，所述单平面反射镜的厚度为0.9mm。

进一步的是，所述第一半波片、第一偏振分光棱镜、第二半波片、单平面反射镜、二元光栅、第三半波片、第二偏振分光棱镜和第四半波片均为相同大小规格。

实施例三：

该用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法包括以下步骤：

S1、启动待测光源，射出波长为ε的光束，光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ_基准，并将全息显微图上传至计算机中；

S2、启动待测光源，射出波长为ε的光束，待测光源的光束依次射入第一半波片、第一偏振分光棱镜和第二半波片，从第二半波片射出的光束射向单平面反射镜，从单平面反射镜反射出来的光束再射向并依次通过第三半波片、第二偏振分光棱镜和第四半波片，此时第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₁，并将全息显微图上传至计算机中；

S3、关闭S2中的待测光源，将S2中第一半波片和第一偏振分光棱镜的位置进行调换，后面光束经过的过程与S2中相同，开启待测光源，然后将第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₂，并将全息显微图上传至计算机中；

S4、关闭S2中的待测光源，将S2中第三半波片和第二偏振分光棱镜的位置进行调换，然后开启待测光源，然后将第四半波片射出的光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，并记下此时的光束波长，将此时的光束波长记为δ₃，并将全息显微图上传至计算机中；

S4、对上述数据进行校验审核，求得光源透射式的全偏振态测量γ，其中

S5、重复五次实验，并对五次实验进行数据整理，最终取得γ的平均值作为最终的实验结果。

进一步的是，待测光源射出的光束为平行光束，且测试的环境为密闭空间，无其他杂质对光束进行影响。

进一步的是，S1中光束在图像传感器平面上产生干涉形成全息显微图，图像传感器采用的是CCD图像传感器，像素为500万。

进一步的是，所述第一半波片和第三半波片的厚度均为0.08mm，偏射折率为n_e＝1.59。

进一步的是，所述第二半波片和第四半波片的厚度均为0.06mm，偏射折率为n_e＝1.32。

进一步的是，所述二元光栅的厚度为0.9mm，二元光栅的光栅线数为60LPI。

进一步的是，所述第一偏振分光棱镜的厚度为0.9mm，所述第二偏振分光棱镜的厚度为0.6mm，所述第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜的偏振透光率相等。

进一步的是，所述单平面反射镜的厚度为0.9mm。

进一步的是，所述第一半波片、第一偏振分光棱镜、第二半波片、单平面反射镜、二元光栅、第三半波片、第二偏振分光棱镜和第四半波片均为相同大小规格。

该用于全偏振态测量的透射式数字全息显微术试验方法能够通过对数字全息显微术的方式对光波的全偏振态测量进行多方位的测量，方便人们对不同光波在不同场合下的全偏振态的数值进行较为准确的测量，大幅度的提升了工作人员对不同光波在不同场合下的全偏振态测量的效率，并且光波的全偏振态测量的误差更低，有效的解决了全偏振态测量效率低的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。