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基于共轴相衬干涉的定量相位显微成像技术研究
摘要：
定量相位显微成像技术是一种非常重要的显示技术。基于共轴相衬干涉的技术是这类技术中一种比较常见的方法。本文依次介绍了这种技术的原理、参数对结果的影响及其在实际应用中的应用案例等方面，为读者提供了一个较为全面的了解。
1.引言
相位显微成像技术能够显示试样的相位信息，并且比传统光学显微镜的成像能力要强得多，因此在工业、医学、生物学等多个领域都得到了广泛的应用。相位显微镜可以对物体的相位进行定量的测量，因此不仅可以获得物体的形态等线形信息，还可以得到物体的光学性质，例如折射率和厚度等。
基于共轴相衬干涉的技术是相位显微成像技术中一种比较常见的方法，因为这种方法具有高分辨率、易于实现、成像时间短等特点。本文将依次介绍这种方法的原理、参数对结果的影响、以及在实际应用中的应用案例等方面，为读者提供一个较为全面的了解。
2.原理
共轴相衬干涉是一种基于干涉的相位显微成像方法。其原理是利用光的干涉原理，将样品上的物理量转化为光程差，进而实现对样品相位信息的高分辨率成像。
共轴相衬干涉成像的核心是相衬器，它可以将入射光分成两个相同强度的光束，相位差为π/2的两束光在样品上干涉，在衍射过程中除去背景光，增强样品的相位差信息，使其可以被显微镜接收器捕捉到。这时，可以确定相机的方向，通过加入外部的参考平面，可以测量出物体的厚度和折射率等一系列参数。
3.参数对结果的影响
共轴相衬干涉成像技术受到多种因素的影响，比如相机的感兴趣区域（RegionofInterest，ROI）、相位差、屏幕上的偏移量等。
相机的感兴趣区域是影响共轴相衬干涉技术成像效果的重要因素。对于感兴趣区域过小的情况，可能会导致信号噪声比较大、分辨率不太高等缺陷；对于感兴趣区域过大的情况，使用这样的技术可能会丧失其成像优势。
相位差也是影响共轴相衬干涉成像技术精度的重要因素，当相衬干涉的相位差为π/2时，对应的强度最强。但是，如果相位差偏离了π/2，那么成像效果可能会大大降低。
此外，在屏幕上存在的光路径差和相机的位置有很大的关系，在成像中我们应该尽可能地减少这种光路径差。
4.应用案例
共轴相衬干涉成像技术在工业、医学、生物学等多个领域都得到了广泛的应用。
在工业应用中，共轴相衬干涉成像技术可以用于肉眼无法观察、复杂结构且限制了接触的零件或工件的非破坏性检测，例如机械零件、半导体器件的质量检测等。
在医学应用中，共轴相衬干涉成像技术可以用于微小异物或者肿瘤的检测，同时对于药物研究也有很大的帮助。
在生物学应用中，通过共轴相衬干涉成像技术，可以获取纸浆的横截面图像，进而对纤维形态和纸浆的手感等进行分析，给生产提供了重要的支持。
5.结论
相位显微成像技术是一项旨在测量样本的光学性质，给我们提供了非常全面的参数解析、线型分析数据。其中共轴相衬干涉成像技术是一种成熟并且可以应用到多个领域的技术，其原理简单、成像速度快、成像质量高等特点，能够满足不同领域的需求。在日后的应用中，共轴相衬干涉成像技术在纸浆、半导体、医疗等行业中都具有广泛的应用前景。