Введение
Глава 1 Методы визуализации фазовых биологических объектов в микроскопии 13
1.1 Визуализация фазовых биологических объектов 13
1.2 Существующие интерференционные микроскопы для получения количественных фазовых изображений
1.2.1 Микроскопы на базе двулучевых интерферометров 17
1.2.2 Микроскопы на базе интерферометров общего пути 26
1.2.3 Микроскопы на базе сдвиговых интерферометров 36
1.3 Выводы 42
Глава 2 Методы получения фазовых изображений с применением интерферометров общего пути 44
2.1 Построение интерферометра общего пути с опорным пучком 44
2.1.1 Выбор оптического светоделителя 45
2.1.2 Формирование опорного пучка 49
2.2 Интерференционный микроскоп с призмой Кёстерса 50
2.2.1 Описание экспериментальной установки 50
2.2.2 Реализация метода фазовых шагов 53
2.2.3 Достоинства и недостатки интерференционного микроскопа с призмой Кёстерса 54
2.3 Интерференционный микроскоп с бипризмой Дове 55
2.3.1 Описание экспериментальной схемы 55
2.3.2 Реализация метода фазовых шагов 57
2.3.3 Компенсация смещения световых пучков 62
2.3.4 Достоинства и недостатки интерференционного микроскопа с бипризмой Дове 64
2.4 Автоматизированные методы расшифровки интерферограмм 66
2.4.1 Расшифровка интерферограмм методом Фурье 67
2.4.2 Расшифровка интерферограмм методом фазовых шагов 68
2.5 Выводы 69
Глава 3 Способы получения дифференциальных фазовых изображений в низкокогерентном свете 71
3.1 Выбор источника излучения для интерференционных измерений 71
3.1.1 Применение точечного светодиода 72
3.2 Сдвиговый интерференционный микроскоп с бипризмой Дове 74
3.2.1 Описание экспериментальной установки 74
3.2.2 Достоинства и недостатки оптической схемы 78
3.3 Интерференционный микроскоп на базе сдвигового интерферометра Майкельсона 79
3.3.1 Описание экспериментальной установки 79
3.3.2 Достоинства и недостатки оптической схемы 81
3.4 Анализ формирования дифференциальных фазовых изображений 83
3.4.1 Формирование интерферограмм поперечного сдвига 83
3.5 Анализ пространственно-временных шумов на дифференциальных фазовых
изображениях 92
3.5.1 Понятие о пространственно-временных шумах 92
3.5.2 Алгоритмы расчёта пространственных и временных шумов 94
3.5.3 Экспериментальные результаты 95
3.6 Выводы 97
Глава 4 Применение сдвигового интерференционного микроскопа для получения многоракурсных изображений 99
4.1 Получение трёхмерных изображений фазовых объектов 99
4.2 Получение многоракурсных фазовых изображений на сдвиговом интерференционном микроскопе с бипризмой Дове
4.2.1 Схема экспериментальной установки 100
4.2.2 Получение многоракурсных изображений в коническом пучке 101
4.2.3 Достоинства и недостатки работы установки 104
4.3 Получение многоракурсных изображений на интерференционном микроскопе со сдвиговым интерферометром Майкельсона 104
4.3.1 Описание экспериментальной схемы 104
4.3.2 Получение многоракурсных изображений в параллельном пучке 117
4.3.3 Достоинства и недостатки работы установки
4.4 Методика калибровки углов зондирования 120
4.5 Выводы 123
Заключение 125
Список литературы
