基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统的制作方法

技术特征：

1.一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：包括两个单模光纤耦合的激光光源，每个光源通过光纤分路器分成强度相同的多路光，每路光经长度相同的单模光纤传输后固定在相应的光纤支架上，使得每个光源的其中一路光作为照明光引入样品光路，得到离轴数字全息的物光；其余的若干路光引入参考光路，经过线偏振化后作为离轴全息的参考光。参考光和物光的叠加光场通过图像传感器记录，得到包含物光波的振幅、相位和偏振信息的四通道琼斯矩阵全息图。

2.如权利要求1所述的一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：所述光纤分路器为1×3的光纤分路器，将每个激光光源分成强度相同的三束。

3.如权利要求1所述的一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：样品光路的两路光的出射端放置于不同的光纤支架上。

4.如权利要求1所述的一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：样品光路的两路光经偏振分光棱镜和光轴方向与水平方向成45度的四分之一波片后，转变为右旋和左旋圆偏振光照射到待测样品上。

5.如权利要求1所述的一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：参考光路中，来自不同激光光源的一路光的出射端共同放置在中心与物光共路的光纤支架上。

6.如权利要求1所述的一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：所述参考光路的光线出射端的位置可在支架上做一维调节，以改变其与物光间的夹角。

7.如权利要求1所述的一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：所述参考光路的不同光线经过偏振分光棱镜转变为线偏振光作为离轴全息的参考光，分别形成水平偏振光和竖直偏振光，参考光和物光经过非偏振分光棱镜后在记录平面叠加在一起，叠加光场由图像传感器记录，得到包含物光波的振幅、相位和偏振信息的四通道琼斯矩阵全息图。

8.如权利要求1所述的一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：所述形成竖直偏振光的光线经过的光纤支架的横截面为具有一1/4面积缺口的圆，且该缺口位于0-90°，两个光源的不同光线设置于该缺口的不同边上；

或，所述形成水平偏振光的光线经过的光纤支架的横截面为具有一1/4面积缺口的圆，且该缺口位于135-45°，两个光源的不同光线设置于该缺口的不同边上。

9.如权利要求1所述的一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：所述参考光路的光纤支架的中心和样品光路的点源在空间上相对于其对应的偏振分光棱镜和非偏振分光棱镜对称分布。

10.如权利要求1所述的一种基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统，其特征是：得到的被测样品琼斯矩阵为且

$J_{xx}=\frac{1}{2}({Y_{11}}^{\′}+{Y_{21}}^{\′})$

$J_{xy}=-\frac{i}{2}({Y_{11}}^{\′}-{Y_{21}}^{\′})$

$J_{yx}=\frac{i}{2}({Y_{12}}^{\′}-{Y_{22}}^{\′})$

$J_{yy}=\frac{1}{2}({Y_{12}}^{\′}+{Y_{22}}^{\′})$

其中，C_mn(m,n＝1,2)表示在不放置物体时照明光波S_m和参考光波R_mn在传感器所在的记录面上的干涉场的复振幅分布，Y_mn为复振幅分布，IFr_Z为进行衍射距离为z的逆菲涅尔衍射变换，z为待测样品和图像传感器间的距离。