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光纤共焦扫描显微成像技术的研究

戚永军  
【摘要】: 单模光纤激光共焦扫描显微成像系统是研究微观结构的一种新技术,其本质是抑制目标物体离焦面所反射的光线进入系统,从而抑制这些离焦光线造成像点弥散斑增大的影响,使系统的横向与轴向分辨率得到大幅度的提高,能实现亚微米级的层析。这对于研究微观物体的表观及层析结构具有重大意义,在生物、微电子等领域具有重要的应用前景。 本文在透镜成像理论的基础上,系统、深入地分析了共焦扫描显微成像的机理,论述了应用单模光纤的激光共焦扫描显微成像系统的优点;进行了总体方案的论证,并设计确定了单模光纤激光共焦扫描显微成像系统的总体方案;从理论上推导分析了分辨率要求与试验系统中相关器件主要参数之间的关系,分析了系统耦合效率和渐晕现象对光学系统的设计要求;完成了方案中光学系统和二维扫描控制电路的设计,并在电路设计中采用了用软件解决检流计式光学扫描器(振镜)非线性问题的新方法,能够实现较为理想的二维模拟扫描;完成了高增益、低噪声和低失真的探测接收系统的设计和调试。


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