嘉应学院物理与电子工程学院，广东 梅州 514015
根据透明固体介质的光学折射特点，对激光散斑测量透明固体折射率的传统方法进行了误差分析，并提出一种减小误差的改进方法：首先搭建像面散斑测量系统，透明固体则置于成像透镜和CCD相机之间，通过CCD相机先后采集待测透明固体垂直光轴放置时和偏转一定角度放置时的散斑图；然后利用数字图像相关法对采集到的两张散斑图进行相关处理，获得固体偏转前后的散斑面内偏移量；最后根据理论公式计算出其折射率。通过对比试验发现利用改进方法测量出来的结果误差小、精度高。
折射率 激光散斑 透明固体 数字图像相关 refractive index laser speckle transparent solid digital image correlation
嘉应学院物理与电子工程学院，广东 梅州 514015
根据透明介质的光学折射特性，分析了内标法的测量误差，提出了一种激光散斑干涉测量液体折射率的改进方法，设计了一种由完全相同的两个长方体槽组成的双槽结构，其中一槽装有待测透明液体，并以此搭建了一套像面散斑光学测量系统，双槽结构则置于成像透镜和CCD相机之间。首先调节双槽至平行且垂直于光轴放置，利用CCD相机采集一张散斑图，接着调节双槽的夹角使其左右对称地偏转微小角度放置，此时再采集一张散斑图，然后采用数字散斑相关方法进行处理得到变化前后的散斑面内偏移量，最后理论计算出透明液体的折射率。利用这一方法测量了水和乙醇的折射率，并与内标法相比较，结果表明改进方法具有误差小、精度高的特点。
测量 散斑干涉 折射率 数字散斑相关 内标法 激光与光电子学进展
2022, 59(5): 0512001
嘉应学院 物理与光信息科技学院, 广东 梅州 514015
光强传输方程相位测量系统常使用激光作为光源或者借助商业显微镜搭建, 存在成像质量受相干噪声影响、系统体积大及成本高等问题。为解决以上问题, 提出一种基于LED照明的光强传输方程定量相位测量系统。使用LED照明, 避免了激光散斑噪声的影响。在显微成像模块中, 利用移动导轨调节并标定透镜位置, 使得切换不同倍率显微物镜时均能与透镜构成4f成像系统, 满足不同物体的测量需求。实验结果表明, 所提系统可准确实现定量相位测量, 具有系统紧凑、成本低、操作性强等优点。
光强传输方程 相位测量 显微成像 LED照明 transport of intensity equation phase measurement microscopic imaging LED illumination
嘉应学院 物理与光信息科技学院, 广东 梅州 514015
提出一种数字全息定量测量半导体激光二极管侧面泵浦Nd∶YAG晶体热透镜效应的方法。CCD采集Nd∶YAG晶体在不同泵浦电流下的数字全息图,通过数值重建得到热透镜效应引起的相位分布及其变化过程。再由相位分布计算得到对应的热透镜焦距。实验结果表明,利用数字全息技术可以准确和有效测量热透镜效应及热透镜焦距。
热透镜效应 数字全息 相位测量 thermal lens effect digital holography phase measurement
1 深圳大学物理与光电工程学院, 广东 深圳 518060
2 深圳大学海洋生物资源与生态环境科学重点实验室, 广东 深圳 518060
3 嘉应学院物理与光信息科技学院, 广东 梅州 514000
在显微成像中,基于光强传输方程的双相机动态相位成像是定量观测活细胞运动的一种有效方法。但是相机安装带来的误差使得两个相机的视场之间存在一定差异,导致利用光强传输方程求解获取的相位不准确。为此,提出了一种基于棋盘格标定的双相机图像校正方法,以消除相机间视场的不匹配问题,校正后的匹配精度可达到亚像素级,大大提高了相位成像的正确率。首先对标准微透镜阵列进行定量成像测量,验证所提方法的准确性和可行性,再对游动的雨生红球藻细胞进行动态相位成像,成像结果表明该方法在动态生物成像领域具有一定的应用前景。
测量 相位恢复 视场校正 动态成像 光强传输方程
