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《照明方式對(duì)PIE成像質(zhì)量影響的研究-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第34卷第9期光學(xué)學(xué)報(bào)Vo1．34，No．92014年9月ACTAOPTICASINICASeptember，2014照明方式對(duì)PIE成像質(zhì)量影響的研究程君劉誠(chéng)朱健強(qiáng)(中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，上海201800)摘要系統(tǒng)研究了照明光的波前曲率對(duì)PIE成像分辨力的影響，證明采用彎曲波前的照明光可以顯著提升PIE對(duì)隨機(jī)噪聲和量化誤差的抗干擾能力，從而能夠使重建圖像的分辨力提高3倍以上，為實(shí)際實(shí)驗(yàn)中照明光的選擇提供了指導(dǎo)。關(guān)鍵詞相干光學(xué)；曲率照明；相干衍射成像；相位恢復(fù)；迭代算法中圖分類號(hào)0433文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼Adoi：10．3788／A0S
2、2O1434．0911004InfluenceofIlluminationtothePIEImagingMethodChengJunLiuChengZhuJianqiang(NationalLaboratoryonHighPowerLasersandPhysics，ShanghaiInstituteofOpticsandFineMechanics，ChineseAcademyofSciences，Shanghai201800，China)AbstractCurvedilluminationisusedtoimprovetheperformanceofptychog
3、raphica1iterativeengine(PIE)．InfluenceofilluminationwithdifferentcurvaturesonPIEiSstudied．Resultsshowthatcurvedilluminationcanmakethealgorithmmorerobusttorandomnoiseandquantizationerror，andenhancetheresolutionofPIEmorethanthreetimes．ThusagoodreferencetothechoiceofilluminationinthePIEe
4、xperimentiSgiven．Keywordscoherenceoptics；curvedillumination；coherentdiffractionimaging；phaseretrieval：iterativealgorithmOCIScodes110．1650；050．1940；050．1970：260．19601引言術(shù)l_】，收斂速度快，視場(chǎng)范圍可以任意擴(kuò)展。Maiden等[13-14]提出ePIE算法和位置糾正算法，解在材料學(xué)和生物學(xué)等領(lǐng)域中，經(jīng)常需要精密測(cè)決了PIE算法中照明光分布和掃描定位兩個(gè)主要量被研究對(duì)象的透射函數(shù)，測(cè)量方法可分為干涉法口
5、-5]與衍射法_6兩類。與干涉法相比，衍射法技術(shù)難題，PIE算法的實(shí)用性得到大幅度提高。具有實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在x但是，照明方式對(duì)PIE成像性能的影響到目前射線成像和電子束成像等領(lǐng)域。。叩得到越來越多為止仍然缺乏明確的理論指導(dǎo)?，F(xiàn)有的PIE成像的關(guān)注。蓋師貝格～撒克斯通(Gerchberg—Saxton)實(shí)驗(yàn)研究中，一般都是簡(jiǎn)單地通過考慮電荷耦合器算法和Fienup算法是衍射法的代表_6]，不需要使用件(CcD)對(duì)物體透射光的接收角來衡量系統(tǒng)的分辨透鏡等光學(xué)元件，分別在空域與頻域中使用強(qiáng)度約能力，這種處理方法對(duì)于一種新型的衍射成像技術(shù)束并通過逐
6、次迭代重建物體的相位信息。來說明顯是不夠的，因?yàn)楹芏嘌苌涑上窦夹g(shù)[1都傳統(tǒng)衍射法存在視場(chǎng)受限、收斂慢、可靠性低等對(duì)照明光的分布較為敏感，通過改變照明光的狀態(tài)不足，為了克服這些缺點(diǎn)，Rodenburg等口在2004可以顯著改善成像系統(tǒng)的特性。為此，本文對(duì)照明年提出了PIE算法，移動(dòng)待測(cè)物體記錄一組衍射光光波前形狀對(duì)PIE算法的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，斑，在照明光波場(chǎng)已知的條件下快速、可靠地重建物指出采用波前曲率較大的發(fā)散或者會(huì)聚光對(duì)樣品進(jìn)光波場(chǎng)。PIE算法由于采用了Ptychography技收稿日期：2014—04—23；收到修改稿日期：2014—05—27基金項(xiàng)目：
7、中國(guó)科學(xué)院百人計(jì)劃基金(1104331-JRO)作者簡(jiǎn)介：程君(1989一)，男，碩士研究生，主要從事光學(xué)測(cè)量方面的研究。E-mail：chjunlm@126．corn導(dǎo)師簡(jiǎn)介：劉誠(chéng)(197l一)，男，博士，研究員，主要從事光學(xué)成像與測(cè)量等方面的研究。E-mal：chengliu@siom．a(chǎn)c．cn(通信聯(lián)系人)／／光學(xué)學(xué)報(bào)行照明可以顯著提高PIE成像的分辨率，從而為實(shí)波可以表示為際PIE實(shí)驗(yàn)研究提供直接的指導(dǎo)?！?r)=P(r)O(r，S)，(1)式中r一(z，)為物面坐標(biāo)，S，為物體第J次移動(dòng)位2PIE基本原理置。出射光波傳播到探測(cè)面(CCD面)形成的衍射光
8、斑的光強(qiáng)可
