傳統(tǒng)激光掃描共聚焦顯微鏡對(duì)比數(shù)字全息顯微鏡DHM

　　激光掃描共聚焦顯微鏡(Confocal laser scanning microscope，CLSM)用激光作掃描光源，逐點(diǎn)、逐行、逐面快速掃描成像，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)焦掃描不同平面的圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)分析和模擬，就能顯示細(xì)胞樣品的立體結(jié)構(gòu)。掃描實(shí)現(xiàn)3D這一原理和傳統(tǒng)探針輪廓儀沒(méi)什么不同。

　　而數(shù)字全息顯微鏡實(shí)現(xiàn)3D顯微的原理是采用CCD記錄物光和干涉光形成的全息圖，樣品的全息圖包含了相位信息和振幅信息。振幅信息提供傳統(tǒng)的顯微鏡對(duì)比度圖像，相位信息提供樣品精確的3D形貌信息，再通過(guò)計(jì)算機(jī)重建實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)3D顯微。

　　數(shù)字全息顯微鏡DHM的特點(diǎn)在于其非掃描成像方式實(shí)現(xiàn)3D形貌顯微，可以做到超高速實(shí)時(shí)3D顯微。這一點(diǎn)是傳統(tǒng)3D測(cè)量系統(tǒng)比如CLSM、掃描探針顯微鏡、原子力顯微鏡AFM、白光干涉儀WLI等無(wú)法做到的。

　　樣片展示：液體透鏡形變、紅細(xì)胞分析、MEMS微執(zhí)行器

　　數(shù)字全息顯微鏡DHM(Digital Holographic Microscope)

　　原理：采用CCD記錄物光和參考光干涉形成的全息圖，根據(jù)全息圖中包含的相位信息和振幅信息做實(shí)時(shí)數(shù)值重建，得到樣品精確的三維形貌。

　　和和傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡SEM、原子力顯微鏡AFM、激光掃描共聚焦顯微鏡CLSM等明顯的優(yōu)勢(shì)在于其非掃描成像的方式，可以做到超高速實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)3D顯微。這個(gè)特性目前最多的應(yīng)用是在MEMS微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域表征MEMS器件動(dòng)態(tài)響應(yīng)。相比MEMS領(lǐng)域傳統(tǒng)采用的激光多普勒測(cè)振儀在精度上有優(yōu)勢(shì)。

　　1、液體透鏡結(jié)構(gòu)形變

　　2、石墨烯薄膜受力形變

　　3、加熱可降解材料的揮發(fā)

　　4、光敏聚合物受光形變

　　測(cè)量原理是全息術(shù)：CCD采集物光與參考光干涉形成的全息圖包含了物體的相位信息，再實(shí)時(shí)數(shù)值重建3D形貌。

　　優(yōu)點(diǎn)：1、超高速大面積3D形貌非掃描實(shí)時(shí)成像，成像速率能做到1000fps

　　2、縱向能做到亞納米分辨率

　　3、非接觸成像，無(wú)損樣品，無(wú)懼振動(dòng)

　　典型用戶：北京大學(xué)工學(xué)院——搭建平面應(yīng)力鼓膜測(cè)試平臺(tái)

　　清華大學(xué)——半導(dǎo)體

　　華中科技大學(xué)——

　　創(chuàng)新4D三維形貌表征——DHM進(jìn)行動(dòng)態(tài)三維形貌表征

　　特點(diǎn)：

　　1、非掃描、非接觸、超高速大面積、動(dòng)態(tài)三維形貌表征(速度可達(dá)1000fps)

　　2、縱向亞納米分辨率

　　3、按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行粗糙度測(cè)量，無(wú)損樣品無(wú)懼振動(dòng)

　　原理：CCD記錄全息圖中包含物體相位信息，實(shí)時(shí)數(shù)值重建得到實(shí)時(shí)三維形貌圖。

　　應(yīng)用圖例:

　　石墨烯薄膜受力形變、粗糙度測(cè)量、光敏聚合物受光形變、液體透鏡形變等