非相干全息显微镜中波前特性对菲涅耳全息图NA(H)的影响与优化策略

非相干全息显微镜（Fresnel Incoherent Correlation Holographic, FINCH）是一种创新的光学成像技术，它利用空间光调制器（Spatial Light Modulator, SLM）作为核心元件，实现了对光波前的精细操控。该技术通过在SLM上展示特定的相位掩模，将来自同一物体点的光束分成两个部分，这两个光束随后在空间中相互干涉，形成具有类似菲涅耳带板结构的全息图。全息图的数值孔径（Numerical Aperture, NA(H)）是评价FINCH系统性能的关键参数，特别是在成像分辨率优化方面。 在本文中，研究人员深入探讨了波前特性对非相干全息图数值孔径的影响。理论上，他们分析了不同波前模式如何影响NA(H)，这包括波前的平滑度、相位稳定性以及SLM与光电探测器（如CCD）之间的相对位置等因素。数值孔径决定了系统的成像能力，它直接影响图像的清晰度和细节再现程度。 通过理论模型和实验验证，作者揭示了NA(H)随着波前特性变化的趋势，并指出适当的相位掩模设计和SLM-CCD间的距离设置对于达到最佳NA(H)至关重要。优化后的系统不仅能够提供更高的成像分辨率，还能改善信噪比，从而提升整体成像质量。 这篇研究论文发表在中国物理快报，由中国物理学会出版，是关于非相干全息显微技术的最新进展，对于理解并优化这种新型光学仪器的设计和应用具有重要意义。通过这项工作，科学家们为提高光路控制精度和提升成像性能提供了有价值的理论指导，推动了光学成像技术的发展。