【摘 要】
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数字微反射镜（DMD）是一款电寻址空间光调制器（SLM）,它是基于微机电系统的理念和大规模集成电路技术而被设计出来的,具有可编程、切换速度快、性价比高等优点,主要应用于数字投影显示。DMD结合二进制全息编码理论能实现对矢量波束的强度和相位的调控,当DMD结合空间滤波器、半波片和波束偏振位移器的使用时还能实现对矢量波束的偏振的快速切换调控。结构光照明显微（SIM）技术是一种超分辨宽场显微技术,在SI
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数字微反射镜（DMD）是一款电寻址空间光调制器（SLM）,它是基于微机电系统的理念和大规模集成电路技术而被设计出来的,具有可编程、切换速度快、性价比高等优点,主要应用于数字投影显示。DMD结合二进制全息编码理论能实现对矢量波束的强度和相位的调控,当DMD结合空间滤波器、半波片和波束偏振位移器的使用时还能实现对矢量波束的偏振的快速切换调控。结构光照明显微（SIM）技术是一种超分辨宽场显微技术,在SIM技术中,正弦条纹结构光的对比度高低将影响SIM重建过程中图像质量的好坏,条纹对比度越高时,获得重建超分辨图像质量越好,当光束偏振方向为S偏振的时候,干涉条纹具有最大对比度,图像重建时效果最好。为了获得各向同性的超分辨图像,常用的方法是在三个不同频率方向上的结构光去扩展相应方向的空间频谱。本论文研究了用单个DMD来产生用于SIM的条纹对比度最高的结构光。本文的主要工作可概括如下:1、深入研究了DMD的工作机制并用数学表达式描述了DMD的断电状态和DMD的小镜子全开状态;深入研究了二进制全息编码的算法--Lee算法,并详细解释了Lee算法能实现对矢量光束的强度和相位调控的原因,也给出了DMD结合二进制全息编码、空间滤波器、半波片和波束偏振位移器能实现矢量光束偏振控制的原因;深入研究了SIM技术的原理,并探究了条纹结构光的偏振对条纹对比度的影响,进一步分析了目前在SIM技术中常用的用铁电液晶空间光调制器和一对铁电液晶相位延迟器（FLC）来调控条纹光偏振的方法。2、展示用数值计算软件Matlab根据Lee算法仿真获得了椭圆矢量光束的二进制全息编码图,和用于SIM系统实验中条纹对比度最大的二进制全息编码图;同时展现了用获得椭圆矢量光束的二进制全息编码图在Matlab中复原得到椭圆矢量光束的强度与相位图,和用于SIM实验中控制条纹偏振的二进制全息编码图在Matlab中复原得到条纹强度和相位图。3、搭建了实验系统,并且详细描述了实验系统中关键器件DMD搭建时所需器件以及光路准直时DMD维度的调节顺序,研究并给出了实验系统中波束偏振位移器的调节步骤;显示并分析了实验结果。总之,如果用单个DMD来产生用于SIM的条纹对比度最高的结构光的话,既能不改变实验系统中除DMD加载的图案外的其它设备,又能提高不同方向的偏振条纹的切换速度。
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