自稳定白光干涉定量相位成像系统：实现高分辨率实时观测

"基于白光干涉的自稳定定量相位成像系统是光学领域的一种创新技术，通过结合白光干涉原理、柯勒照明和迈克耳孙干涉计，实现高精度的相位成像。该系统利用自稳定锁相电路减少相位噪声，通过相移装置获取精确的相位信息，提高了成像质量和稳定性。实验展示了该系统的性能，例如5纳米的轴向分辨力和高空间相干性，证明了其在避免光学表面干扰方面的优势。此技术对于实时观测和分析不同类型的样品（如平面镜、标准测试图和聚苯乙烯小球）具有重要价值，为生物医学、材料科学等领域提供了先进的检测工具。" 这篇论文详细介绍了基于白光干涉的自稳定定量相位成像系统的设计与实现。首先，系统的基础是柯勒照明的白光迈克耳孙干涉计，这种设计能够确保光源的均匀性和高空间相干性，从而提高成像质量。柯勒照明通过优化光源分布，使样品在整个视场内受到均匀照明，有助于减少因照明不均造成的图像失真。 其次，为了减少相位噪声并实现相位的精确测量，该系统采用了自稳定锁相电路。这种电路可以锁定干涉信号，降低由于环境波动和机械振动带来的相位噪声，从而提高成像的稳定性。同时，通过引入相移装置，系统能够获取相位信息的变化，实现从干涉条纹到定量相位图像的转换。 在实验部分，研究者使用了多种样品进行验证，包括平面镜、标准测试图和聚苯乙烯小球，结果显示系统能够获取清晰的定量相位图像，并且能够实时监测样品的变化。值得一提的是，该装置采用卤素灯作为照明源，其轴向分辨力达到了5纳米，这在很多应用中是非常高的分辨率。 最后，实验结果表明，该自稳定定量相位成像系统能有效地避免系统内部光学元件如透镜表面的干扰，增强了系统的抗干扰能力。这意味着在实际应用中，即使存在其他光学组件的噪声，该系统仍能保持高精度的相位成像性能。 这个基于白光干涉的自稳定定量相位成像系统结合了多种光学技术，实现了高分辨率、高稳定性的相位成像，对于科研和工业领域中的微细结构分析有着重要的应用前景。