一种应用于超分辨的光束复振幅复合调制装置和方法

• 摘要：

  本发明涉及一种应用于超分辨的光束复振幅复合调制装置和方法,由前端光学系统、瞳面复振幅调制系统、变形镜、成像透镜、成像CCD、数据处理计算机和若干反射镜组成.其中,瞳面复振幅调制系统有多种振幅和波前相位滤波器的组合,根据目标特点不同对瞳面复振幅实现特定调制;调制后光束反射到变形镜,变形镜对光束进行高阶波前相位调制,光束经成像透镜汇聚于CCD靶面;数据处理计算机根据成像CCD观测目标的远场图像,对变形镜面形做优化,最终获得超分辨图像.应用于超分辨的光束复振幅复合调制方法和装置,具有调制空间频率高、动态范围大、对图像进行针对性优化等特点,为衍射受限光学系统实现超分辨率成像提供了一种新技术.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201511027013.9

• 申请日期：

  2015.12.31

• 公开/公告号：

  CN105425411A

• 公开/公告日：

  2016-03-23

• 发明人：

  张雨东 付瀚初 魏凯 高洪涛

• 申请人：

  中国科学院光电技术研究所

• 主分类号：

  G02B27/58(2006.01)I,G,G02,G02B,G02B27

• 分类号：

  G02B27/58(2006.01)I,G,G02,G02B,G02B27,G02B27/58

• 主权项：

  一种应用于超分辨的光束复振幅复合调制装置,其特征在于:包括前端光学系统(1)、瞳面复振幅调制系统(2)、转束平面反射镜(3)、离轴抛物面反射镜(4)、第一球面反射镜(5)、变形镜(6)、第二球面反射镜(7)、第三球面反射镜(8)、成像透镜(9)、成像CCD(10)和数据处理计算机(11);瞳面复振幅调制系统(2)包括:瞳面振幅滤波器(13),瞳面相位滤波器(14)和同轴双滤波片切换架(12);前端光学系统(1)对目标发出的光收集转折后沿光轴方向出射,瞳面复振幅调制系统(2)位于前端光学系统(1)的出瞳位置,对前端光学系统(1)出射光束进行复振幅调制,当光束通过瞳面振幅滤波器(13)时,光束口径内不同位置的光学透过率不同,实现对光束振幅的调制,当通过瞳面相位滤波器(14)时,光束口径内不同位置的光程不同,实现对光束相位的调制;接着光束经平面反射镜(3)、离轴抛物面反射镜(4)和第一球面反射镜(5)后到位于出瞳共轭面的变形镜(6)处,变形镜(6)实现对光束的高阶相位调制,瞳面复振幅调制系统(2)和变形镜(6)联合对光束复振幅实现复合调制,其中:瞳面复振幅调制系统(2)能够实现瞳面复振幅的低阶调制,变形镜(6)实现瞳面相位的高阶调制,弥补瞳面复振幅调制系统(2)调制空间频率不足的缺点;经调制后的光束再经第二球面反射镜(7)、第三球面反射镜(8)后由成像透镜(9)汇聚于成像CCD(10)靶面之上,数据处理计算机(11)针对CCD(10)采集到的图像进行分析,修正变形镜(6)的面形,实现超分辨率成像.