基于TPX透镜的连续太赫兹波像面数字全息成像研究

太赫兹波对非极性材料具有良好的穿透性,与太赫兹波强度成像相比,相衬成像能够更好的反映物体的内部结构.本文提出了基于TPX透镜的连续太赫兹波像面数字全息相衬成像方法,研究了全息记录和再现过程,利用曲面拟合畸变校正去除TPX透镜引入的二次相位畸变.实验搭建了太赫兹像面数字全息成像系统,利用振幅型西门子星样品对系统的成像分辨...     

相衬显微镜中的部分相干光成像

本文根据部分相干光成像的理论,分析了光源的空间相干性及时间相干性对相衬显微镜成像质量的影响,并对相衬环同光源的形状及大小的匹配问题进行了讨论.结果表明,部分相干光照明将引起位相物体像的对比度下降.由于相衬环在一定程度上改变了非零频谱的特性,因此像面上的光强分布亦有所改变.如果对照明条件及滤波方式进行一些改进,相衬显微镜的成像质量将会得到改善.     

透明体的光学定量测量

综述了使用光学方法测量透明体的方法。介绍了两种常用的光学方法——相衬法和微分干涉相衬法。在 2 0世纪 80年代 ,一般认为相衬法和微分干涉相衬法只适用于定性观察而不能实现定量测量 ,主要是因为在其成像原理中的非线性因素的影响。但是对于微分干涉相衬法 ,最近国内外出现了几种定量测量的方法 ,本文对这几种方法进行了总结和比较。     

抑制傅里叶变换法恢复的X射线相衬像中的伪影

在基于光栅的X射线相衬信号的恢复方法中,主要有相移法和傅里叶变换法两种方法.相移法具有精度高、噪声小的优点,但由于至少需要三幅图像才能恢复出相衬信号,样品所受的辐射剂量大.而傅里叶变换法只需一幅图像即可恢复出物体的相衬信号,具有快速、实时的优点,但恢复出的信号精度低,易受伪影影响.因此,本文利用两幅图像傅里叶变换法恢复X射线相衬信号,该方法能够有效地抑制相衬信号中由于频谱混叠所产生的伪影.另外,通过增加载波条纹的频率,能够拉大频域中的频谱间隔,从而进一步抑制伪影的产生.     

泽尔尼克与相衬显微镜

相衬法是通过空间滤波器将物体的位相信息转换为相应的振幅信息，用改变频谱的位相来改善透明物体成像的反衬度，从而提高透明物体的可分辨性，泽尔尼克首先提出相衬法并发明了相衬显微镜．相衬显微镜现已在生物学、医学、晶体学、高分子材料结构性能的研究和矿物晶体微形貌学进行晶体表面生长的动态观察中获得了相当好的效果．     

硬X射线微分相衬成像的噪声特性分析

量子噪声引起光强随机波动是影响X射线相衬图像质量的一个重要因素.提出了一种针对硬X射线微分相衬成像噪声特性的分析方法,通过数值模拟获得了量子噪声对成像结果的作用规律.模拟结果表明,折射像和散射像的噪声均方差与叠栅条纹对比度成反比关系,叠栅条纹对比度越大,统计所得的均方差值越小.在保证X射线探测效率的前提下,提高叠栅条纹对比度将有利于获得高质量的相衬图像,并为有效减少X射线曝光剂量提供条件.     

X射线相衬成像

本文介绍了近年来X射线位相衬度成像技术的发展状况,详细论述了X射线干涉相衬、衍射增强相衬,类同轴相衬和数字位相重构等几种典型的成像原理,讨论了影响成像衬度与分辨率的若干因素,并对位相成像的发展趋势作了展望。     

利用定量相衬成像消除X射线同轴轮廓成像中散射的影响

在所有的相衬成像方法中，X射线同轴轮廓成像由于光路简单、不需要任何光学元件而备受关注.其缺点是无法直接消除散射的影响，从而限制了它在生物医学等领域中的应用.利用数字模拟方法研究了引入散射前后轮廓像的质量随样品到探测器距离的变化情况.模拟结果表明直接轮廓成像存在一个最佳成像距离，因而无法通过改变样品到探测器距离来减小散射的影响.利用定量相衬成像不受成像距离限制的特点，研究了远距离成像时散射的影响.结果表明，样品到探测器的距离增大到一个临界值时，散射对重构像的影响可降到一个极值，此时成像质量得到了明显改善. 关键词： 散射 X射线同轴轮廓成像 定量相衬成像     

基于深度学习的虚拟相衬成像方法

对于传统的显微镜来说,其相衬成像模式需要通过配备专用光阑、聚光镜或者在物镜上添加嵌件来实现,这就增加了相衬显微成像的难度和成本.鉴于此,本文提出了一种基于深度学习算法的虚拟相衬成像方法,只需要采用一台普通的光学明场显微镜获取细胞明场图像,然后使用深度学习方法,就可以将明场图像转换成相衬图像.将虚拟相衬图像与显微镜获取的标准相衬图像进行对比,对比结果证明了这种虚拟相衬成像方法的有效性,为低成本相衬显微成像提供了范例.     

中子相衬层析成像方法

介绍了中子相衬和中子层析的工作原理，提出了中子相衬层析成像方法.这种方法兼备了相衬和层析的各自优点，不采用干涉术，能高分辨率地重构待测样品的三维空间位相分布，能测试和分辨吸收系数非常相近样品的空间结构. 关键词： 相衬 层析 中子相衬 中子层析     

用相位图分析驻波形成

波的核心是相位，驻波的关键是入射波与反射波的相位差，入射波和反射波相位随ｘ、ｔ变化的关系可用相位图（移动的斜线）表示，而相位差仅随ｘ变化，也可用斜线表示，这样即可很方便地确定波节和波腹的位置。     

低频位相误差新校正方法模拟研究

就多程放大系统中产生的低频位相噪声,提出用位相补偿反射镜来进行补偿的静态校正方法。用随机位相屏模拟光学元件产生的低频位相噪声,建立光传输模拟模型,引入等效位相片的概念,将数个光学元件对位相的影响简化为等效位相片,在此基础上对位相补偿反射镜的校正原理进行阐述。进而对双程光路校正过程进行了模拟研究,得到了很好的校正效果。     

双模晶体相场研究形变诱导的多级微结构演化

本文采用双模晶体相场模型,计算了双模二维相图;模拟了形变诱导六角相向正方相转变过程的多级微结构演化,详细分析了位相差、形变方向对位错、晶界、晶体结构、新相形貌的影响规律.模拟结果表明:形变方向影响正方相晶核的形核位置和生长方向,拉伸时正方相优先在变形带上形核,垂直于形变方向长大,而压缩时正方相直接在位错和晶界的能量较高处形核,平行于形变方向长大;位相差对形变诱发晶界甄没过程有显著影响,体现在能量峰上为,小位相差晶界位错的攀滑移和甄没形成一个能量峰,大位相差晶界位错攀滑移和甄没因分阶段完成而不出现明显的能量峰;形变诱导相变过程中各种因素相互作用复杂,是相变与动态再结晶的复合转变.     

低频位相误差新校正方法模拟研究

 就多程放大系统中产生的低频位相噪声，提出用位相补偿反射镜来进行补偿的静态校正方法。用随机位相屏模拟光学元件产生的低频位相噪声，建立光传输模拟模型，引入等效位相片的概念，将数个光学元件对位相的影响简化为等效位相片，在此基础上对位相补偿反射镜的校正原理进行阐述。进而对双程光路校正过程进行了模拟研究，得到了很好的校正效果。     

Photorefractive Multi-Beam Induced Phase Conjugation

We demonstrate the simultaneous phase conjugation of multiple beams incident on the a face of a photorefractive barium titanate crystal. The input beam power, angle and position were set so that no phase conjugation occurs unless a switchable incoherent inducing beam is present on the — c face of the crystal. The use of the inducing technique with two mutually pumped phase conjugations for four input beams, or one self-pumped and one mutually pumped phase conjugation for three input beams can be performed in a crystal. Unlike the setup of conventional phase conjugation, which requires more precise arrangements, the novel setup of the multi-beam induced phase conjugation is relatively relaxed. The mechanism responsible for our discovery is qualitatively explained, and possible applications are mentioned.     

Study on optical characterization of TGB and reentrant smectic-A phases in binary mixture of two liquid crystals

In this work, our investigation is to study the optical and thermal properties of the binary mixture of cholesteric and nematic compounds, namely, cholesteryl nonanoate and p-methoxybenzylidene-p-ethylaniline, which exhibits a very interesting liquid crystalline twisted grain boundary (TGB) phase and reentrant smectic-A phase. The chiral liquid crystalline TGB phases and reentrant smectic-A phases have been observed at different concentrations and at different temperatures. The existence of TGB and reentrant smectic-A phases is confirmed by differential scanning calorimetry and optical microscopic studies. The variation of optical anisotropy has been discussed. The helical pitch of the cholesteric phase has also been discussed.     

基于位相测量轮廓术的三维数字化仪的实验研究

介绍了基于位相测量轮廓术的三维数字化仪的原理和系统结构 ,阐述了一种有效的三维数字化方法。该方法具有精度高、速度快、可实现自动测量等特点。     

双频相位测量轮廓术及其误差分析

提出一种双频相位测量轮廓术，利用这一技术。在相位恢复过程中，对有断点及边界区域也能得到正确的去包裹相位值，把这一技术用于三维面形测量中，得到了较好的实验结果。最后，分析实验产生误差的原因。     

Geometric phase and Pancharatnam phase induced by light wave polarization

We use the quantum kinematic approach to revisit geometric phases associated with polarizing processes of a monochromatic light wave. We give the expressions of geometric phases for any, unitary or non-unitary, cyclic or non-cyclic transformations of the light wave state. Contrarily to the usually considered case of absorbing polarizers, we found that a light wave passing through a polarizer may acquire in general a nonzero geometric phase. This geometric phase exists despite the fact that initial and final polarization states are in phase according to the Pancharatnam criterion and cannot be measured using interferometric superposition. Consequently, there is a difference between the Pancharatnam phase and the complete geometric phase acquired by a light wave passing through a polarizer. We illustrate our work with the particular example of total reflection based polarizers.