陕西科研团队在高分辨定量相位成像领域取得重要进展

　　12月1日，从中国科学院西安光机所传来好消息：该所超快光科学与技术全国重点实验室研究员姚保利团队在高分辨定量相位成像领域取得重要进展。研究团队提出了正交偏振复用剪切干涉技术，并以此研发出集成化定量相位相机Q-camera。该相机结构紧凑、空间分辨率高、工作波段宽，使定量相位成像技术向着更快速、更清晰、更实用的方向迈进一大步。相关研究成果发表于光学领域国际权威期刊Optica。

　　定量相位成像技术是一种无需染色、不损伤样品的先进光学成像技术，能精准测量光穿过透明物体(如活细胞、流体等)后的相位信息变化，从而反推其物理特性。

　　“现有定量相位成像技术各有短板：有的光路结构简单，但速度慢;有的测量精度高，但易受激光散斑噪声影响、对环境要求极高;有的成像快，但清晰度不足。”姚保利介绍，“我们设计出一种特殊的偏振调制衍射光学元件，它可以将光线‘分’成4束并巧妙控制其偏振方向，让它们在相机芯片上只与‘对角线上的另一束’发生干涉，最终形成一幅仅包含两组正交剪切干涉的特殊图像，再通过算法还原出样品的高精度相位图。”

　　基于该技术研发的集成化定量相位相机Q-camera优势明显，它使图像细节分辨能力显著增强，还支持单次曝光实时成像。实验中，团队成功记录了水中轮虫游动的实时运动轨迹，画面清晰。此外，该相机的适应性更强，既可兼容激光与低相干宽带光源，也可用普通的卤素灯等宽带照明光源，后者还能有效提升图像质量。

　　“Q-Camera可直接与普通光学成像系统对接，易于在实验室和工业场景中部署，在光学材料检测、生物医学研究、微流控分析以及工业精密测量等领域的应用潜力巨大。”姚保利说。

　　姚保利团队长期专注于高精度定量相位成像领域研究，积累了丰富技术经验并取得了诸多研究成果。研究团队现已与国内外多家科研院所及高校开展了合作，先后为流场可视化、工业检测等研发了多种定量相位成像装置，其中高精度定量相位显微观测装置已应用于我国载人空间站科学实验专柜。

　　(记者 孙亚婷)