基于非对称入射的样品轴向位置跟踪校正的方法和装置

    公开(公告)号:CN102589428B

    公开(公告)日:2014-01-29

    申请号:CN201210014265.8

    申请日:2012-01-17

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于非对称入射的样品轴向位置跟踪校正的方法和装置。装置包括:激光器、单模光纤、准直透镜、起偏器、偏振转换器、0/π位相板、空间滤波组件、3/4遮挡板、分光棱镜、显微物镜、监控光束聚焦透镜、光电感应器件、计算机和三维纳米扫描平台。方法包括:将准直光束转换为横截面上各点的偏振方向同时关于两条互相垂直的对称轴对称的第二切向偏振光,并形成非对称入射光束聚焦后投射到样品上;同时收集样品反射的光束作为监控光束,根据监控光束的聚焦光斑的重心偏移量来监控样品轴向位置漂移并跟踪校正样品轴向位置。本发明可用于高精度超分辨显微镜系统中样品轴向位置的实时监控和校正。

    一种光束漂移实时自动校正补偿的方法和装置

    公开(公告)号:CN102508365B

    公开(公告)日:2013-11-06

    申请号:CN201110338933.8

    申请日:2011-11-01

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种光束漂移实时自动校正补偿的方法和装置。该方法包括:将激光光束初级准直后,依次通过三个分光棱镜分光,得到一束工作光束和三束监控光束,三束监控光束由相应的光电感应器件接收并分别用于监控能量漂移和角向偏移、平行偏移、以及准直度漂移,根据得到的监控信息完成对激光光束各参量的实时调整。该装置包括:激光器、单模光纤、准直透镜、角锥棱镜、第一分光棱镜、平凸透镜、第一光电感应器件、第二分光棱镜、第二光电感应器件、第三分光棱镜、斜方棱镜、第三光电感应器件、计算机和纳米平移台。本发明调整精度高、调整范围大、调整过程快速准确,且不会产生相互干扰、装置结构简洁。

    一种基于椭偏度测量的滚转角误差测量方法和装置

    公开(公告)号:CN103162645A

    公开(公告)日:2013-06-19

    申请号:CN201310073479.7

    申请日:2013-03-08

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于椭偏度测量的滚转角误差测量方法,包括二分之一波片处于被测件上的第一位置时,将线偏光入射到与被测件滑动配合的二分之一波片内,透过二分之一波片的线偏光经四分之一波片形成椭偏光,所述椭偏光再照射到旋转的检偏器上,分析检偏器出射光束的光强变化得到第一椭偏度;将二分之一波片移至第二位置,根据与第一椭偏度同样的方法得到第二椭偏度,比较分析第一椭偏度和第二椭偏度,得到被测件的第一位置和第二位置之间的滚转角误差。本发明还公开了一种基于椭偏度测量的滚转角误差测量装置。

    一种超分辨显微方法和装置

    公开(公告)号:CN102735617A

    公开(公告)日:2012-10-17

    申请号:CN201210227898.7

    申请日:2012-06-29

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种超分辨显微方法和装置,其中方法包括:将激光器发出的激光光束准直后转换为线偏振光;线偏振光经第一次相位调制后进行光路偏转;偏转后的光束经聚焦和准直后转换为圆偏振光投射到待测样品上,收集待测样品各扫描点发出的信号光,得到第一信号光强;切换调制函数,对线偏振光进行第二次相位调制后投射到待测样品上,收集待测样品各扫描点发出的信号光,得到第二信号光强;计算有效信号光强,并得到超分辨图像。本发明装置简单,操作方便;可以在较低的光功率条件下实现超衍射极限的分辨率;成像速度快,在每一帧图像的扫描点数为512×512的情况下,帧频可达到每秒15帧以上。

    基于涡旋位相板的激光光束基准定标方法和装置

    公开(公告)号:CN102102989B

    公开(公告)日:2012-08-22

    申请号:CN201010585069.7

    申请日:2010-12-13

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于涡旋位相板的激光光束基准定标方法和装置,将激光器出射的激光,通过反射镜和角锥棱镜折转光束之后,采用涡旋位相板对激光光束进行位相编码,应用平行光束的远场干涉衍射原理,编码后的平行光束中央将产生干涉暗斑作为激光光束的位置基准,且该暗斑的位置由涡旋位相板中心点决定,不随光束飘移而变化,并且不受光斑质量的影响,最终通过电荷耦合器件获取暗点中心位置。该基准可用作直线导轨直线度误差检测的基准或者监测物体二维位置变化的基准。本发明结构简单,避免引入附加误差;系统稳定性强,有利于实际应用;定位准确且不易受周围环境影响。

    一种基于象散的样品轴向漂移补偿方法和装置

    公开(公告)号:CN102566048A

    公开(公告)日:2012-07-11

    申请号:CN201210013620.X

    申请日:2012-01-17

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于象散的样品轴向漂移补偿方法和装置。装置包括激光器、单模光纤、准直透镜、分光棱镜、由两个焦距相同且横截面相互正交的柱面镜构成的象散处理器、显微物镜、三维纳米扫描平台、聚焦透镜、光衰减器、光电感应器件和计算机。方法包括:将准直光束经上述象散处理器形成第一象散光束,进而在待测样品聚焦后被反射,并再次经过上述象散处理器形成第二象散光束,经分光棱镜反射得到监控光束,并在经聚焦透镜聚焦后由光电感应器件接收,标定监控光束聚焦光斑与待测样品的轴向漂移量的关系并输入计算机用于样品轴向漂移补偿。本发明结构简单,使用方便,而且具有较高的测量灵敏度,可用于高精度超分辨显微设备中。

    一种三维空心光斑生成方法和装置

    公开(公告)号:CN102540476A

    公开(公告)日:2012-07-04

    申请号:CN201210052253.4

    申请日:2012-03-01

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维空心光斑生成方法和装置。该装置包括激光器、单模光纤和准直透镜、第一偏振分光棱镜、若干光线折转组件、两相位调制器、第二偏振分光棱镜、1/4波片、显微物镜、样品面和介质膜反射镜。该方法包括:分别对垂直线偏振光和平行线偏振光进行不同的相位调制,将调制后两光束合束后经同一1/4波片转换为两圆偏振光,再经显微物镜投射后透过样品面并被介质膜反射镜反射,入射到样品面的反射光线和投射光线发生干涉,分别形成横向和轴向空心光斑,两者光强叠加形成三维空心光斑,其横向尺寸可为0.56个波长,轴向尺寸可为0.44个波长。本发明可应用于受激发射损耗显微镜等超分辨显微设备中实现三维超分辨显微。

    一种纳米分辨全反射差分微位移测量的方法和装置

    公开(公告)号:CN102121819B

    公开(公告)日:2012-07-04

    申请号:CN201010590580.6

    申请日:2010-12-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种纳米分辨全反射差分微位移测量的方法和装置,装置包括激光器、单模光纤、准直透镜、消偏振分光器、显微物镜、被测靶镜、斜方棱镜、凸透镜、差分探测器、驱动与显示单元,方法包括:激光经滤波和准直后,垂直入射到消偏振分光器上;再依次透过显微物镜到达被测靶镜后被逆向反射,再透过显微物镜返回后垂直入射到所述消偏振分光器,再进入斜方棱镜并在斜方棱镜内部发生至少一次全反射后出射,出射光束汇聚入射到差分探测器并将信号送入探测器驱动和显示系统中,得到反映被测靶镜位置变化的电压信号,并显示被测靶镜的位置变化。本发明可进行纳米分辨率的检测,广泛应用于工业精密测量与监测领域中。

    基于透明介质小球的暗斑产生方法及装置

    公开(公告)号:CN102213840A

    公开(公告)日:2011-10-12

    申请号:CN201110139191.6

    申请日:2011-05-26

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于透明介质小球的暗斑产生方法及装置。该方法包括:将切向偏振光束入射到微米量级的透明介质小球,在所述的微米量级的透明介质小球的出射端得到暗斑。该装置依次包括:用于产生切向偏振光束的器件、显微物镜、微米量级的透明介质小球、和用于固定所述微米量级的透明介质小球的盖玻片,切向偏振光束通过显微物镜初步聚焦后,再通过微米量级的透明介质小球进一步聚焦得到暗斑。本发明利用单一光束作为系统工作光束,节约了系统成本,增加了实用性,同时聚焦后的暗斑尺寸可以达到0.414λ,远远小于普通切向偏振光聚焦。而且光束质量也有提高,更有利于实际应用。

    对光束的准直性进行检测的方法和装置

    公开(公告)号:CN102183359A

    公开(公告)日:2011-09-14

    申请号:CN201110043419.1

    申请日:2011-02-23

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种对光束的准直性进行检测的方法和装置,该方法包括:将激光器出射的光束滤波后,经过准直透镜进行准直调整后,入射到斜方棱镜上并在其中发生至少一次全反射,然后出射光束被光电探测器接收,信号送入到探测器的驱动和显示单元中,经分析后显示待测光束的归一化剖面光强分布曲线,据此可以判断光束是否准直,并且确定非准直光束是汇聚还是发散。用于实现上述方法的装置包括:激光器、单模光纤、准直透镜、斜方棱镜、光电探测器、探测器驱动与显示单元。本发明利用了发生全反射时反射率对角度敏感的原理,提高系统的灵敏度;结构简单,易于调整,制造成本低;检测方法简单,方便易操作。

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