基于微球体超级透镜的亚波长分辨率数字全息方法研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:61205010
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:27.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:F0501.光学信息获取、显示与处理
- 结题年份:2015
- 批准年份:2012
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2013-01-01 至2015-12-31
- 项目参与者:王大勇; 万玉红; 赵洁; 周智伟; 常世凤; 孟璞辉; 欧阳丽婷;
- 关键词:
项目摘要
The basic idea of all the super-resolution digital holography is mostly to acquire more far-field high frequency informations presently, and the near-field evanescent wave is usually neglected, so the sub-wavelength resolution can not be achieved. In this project, the digital holographic technology is combined with super-resolution imaging based on the microsphere superlens, and the sub-wavelength transverse resolution and the nano-level vertical resolution can be obtained in the digital holographic system. Aiming to the absence of the near-field propagation theory for the microsphere superlens, the effective diffraction model of the near-field wave, especially the evanescent wave will be established by three-dimensional vector diffraction theory, and the quantitative function to the near-field wave should be acquired with the parameters of the microsphere superlens. Numerical reconstruction algorithm with high resolution is developed using the mid-plane in the diffraction propagation process and the direct integral fast method, which is not restricted by the recording distance and CCD parameters. Based on the existing pre-magnification digital holography system, the sub-wavelength imaging function can be achieved with the microsphere superlens. The polarization multiplexing method is utilized to reduce the speckle noises. More near-field evanescent wave is collected by the multi-angle lighting mode to break through the diffraction limitation, and then the sub-wavelength resolution quantitative phase imaging can be reached. The research achievements can be applied to many fields such as the nanotechnology and life sciences, and possess great academic significance and application value.
当前超分辨率数字全息成像的出发点大多是如何获取更多的远场高频分量,而没有考虑蕴含亚波长信息的近场倏逝波,因此无法突破衍射极限分辨率。本项目将数字全息方法与基于微球体超级透镜的超衍射极限成像相结合,从而使数字全息成像具有亚波长的横向分辨率和纳米级的轴向分辨率。针对微球体超级透镜近场光波传播理论的缺乏,本项目基于三维矢量衍射理论,将建立有效的近场光波,特别是近场倏逝波的衍射传播和成像模型,定量确定微球体性能参数对光波复振幅的影响;利用衍射传播过程的中间平面和直接积分快速计算方法,发展不受再现距离和CCD参数制约的高分辨率数值再现算法;基于现有的预放大数字全息系统,实现基于微球体超级透镜的亚波长分辨率成像功能,采用偏振复用方法降低散斑噪声,利用多角度照明模式采集更多的近场倏逝波,突破衍射极限,实现亚波长分辨率定量相衬成像。项目成果可应用于纳米技术和生命科学等领域,具有重要的学术意义和应用价值。
结项摘要
本项目将数字全息与微球体透镜的超分辨率成像相结合,实现了微球超分辨率数字全息成像。理论分析了微球体成像的极限分辨率,给出了近场倏逝波可以传输到远场的临界条件,通过理论和仿真分析了微球体的折射率和半径对焦距、球差和数值孔径的影响,为优化微球成像提供了理论指导。结合像面数字全息成像与微球显微成像搭建了微球超分辨率数字全息成像系统,分别对一维和二维光栅进行了成像,获得了超分辨率的振幅和相位像。提出了基于振幅型空间光调制器的动态光栅超分辨率数字全息成像方法,理论推导了成像系统的点扩散函数, 定量确定了多个衍射级次再现像的分离条件,基于分辨率板实验验证了超分辨率性能。针对数字全息散斑的抑制,提出了基于角度多样化的快速自动散斑噪声抑制数字全息成像方法,利用纯相位空间光调制器加载不同的相位掩模板,精确和自动控制物体照明光波方向,使大幅度降低再现像的散斑对比度成为可能,大大提高了成像系统的稳定性和可操作性;提出了基于多角度无透镜傅里叶变换的数字全息的散斑噪声抑制成像方法,给出了矩形散射光斑的强度协方差,定量计算了退相关散斑图样的最小角度差,利用光纤端面在透镜焦平面的二维机械移动代替传统反射镜的旋转,大大提高了图像信噪比。
项目成果
期刊论文数量(18)
专著数量(2)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(10)
专利数量(0)
连续太赫兹波同轴数字全息相衬成像
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:中国激光
- 影响因子:--
- 作者:戎路;李赜宇;林巧文;王云新
- 通讯作者:王云新
Phase-Contrast Imaging of the Fingerprint by Digital Holography
数字全息指纹相衬成像
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:Advance Materials Research
- 影响因子:--
- 作者:Yunxin Wang;Ting Luo;Liting Ouyang;Dayong Wang
- 通讯作者:Dayong Wang
数字全息技术在生物医学成像和分析中的应用
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:中国激光
- 影响因子:--
- 作者:王云新;王大勇;杨怡姝;欧阳丽婷;肖向茜;戎路
- 通讯作者:戎路
Implementation of uniform diffraction efficiency of partially-overlapping holograms in photopolymers based on the photopolymerization of free radical,
基于自由基的光聚合,在光聚合物中实现部分重叠全息图的均匀衍射效率,
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:Optics Engineering,
- 影响因子:--
- 作者:W. Song, S. Tao, Q. Zhai, D. Wang,
- 通讯作者:W. Song, S. Tao, Q. Zhai, D. Wang,
Pure-optical quadratic phase compensation in image-plane digital holographic microscopy
像平面数字全息显微镜中的纯光学二次相位补偿
- DOI:10.1007/s12596-014-0193-x
- 发表时间:2014-04
- 期刊:Journal of Optics
- 影响因子:2.1
- 作者:Dayong Wang;Yizhuo Zhang;Lu Rong;Jie Zhao
- 通讯作者:Jie Zhao
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
Continuous-wave terahertz digital holographic tomography with a pyroelectric array detector
带有热释电阵列探测器的连续波太赫兹数字全息断层扫描
- DOI:10.1117/1.oe.55.5.053106
- 发表时间:2016-05
- 期刊:Optical Engineering
- 影响因子:1.3
- 作者:李斌;王大勇;周逊;戎路;李赜宇;李伟;万敏;黄昊翀;王云新
- 通讯作者:王云新
基于微波频差转换的光学拍频研究
- DOI:--
- 发表时间:2021
- 期刊:大学物理
- 影响因子:--
- 作者:王云新;王大勇;杨登才;李平雪;戎 路;赵 洁
- 通讯作者:赵 洁
嵌入式人体手背静脉图像采集系统的研制
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:仪器仪表学报
- 影响因子:--
- 作者:江俊峰;霍晓飞;王云新;刘铁根;朱均超
- 通讯作者:朱均超
Super-resolution quantitative phase-contrast imaging by microsphere-based digital holographic microscopy
基于微球的数字全息显微镜的超分辨率定量相差成像
- DOI:10.1117/1.oe.56.3.034116
- 发表时间:2017-03
- 期刊:Optical Engineering
- 影响因子:1.3
- 作者:林巧文;王大勇;王云新;郭莎;Spozmai Panezai;欧阳丽婷;戎路;赵洁
- 通讯作者:赵洁
基于图像抽样的快速虹膜定位算法
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:光电工程
- 影响因子:--
- 作者:刘铁根;王云新;江俊峰
- 通讯作者:江俊峰
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
王云新的其他基金
面向双光频梳信道化的宽带低失真相干接收研究
- 批准号:62275008
- 批准年份:2022
- 资助金额:59 万元
- 项目类别:面上项目
面向分布式上行天线阵列相干合成的多通道幅相光控研究
- 批准号:61871007
- 批准年份:2018
- 资助金额:63.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}