1.一种单激光器角向非相干光实现超分辨的装置,其特征在于,角向非相干光的产生与超分辨成像的实现包括如下步骤:(1)计算机产生一种在关联维度中具有特殊空间结构的数字全息相图;该数字全息相图能够产生叠加态光场Vj(r),利用计算机反复产生该数字全息相图,制备一组全息相图序列{Vj(r),j=1,2,...};
(2)将计算机与空间光调制器连接;将全息相图序列加载至空间光调制器,并以动态帧的形式在液晶屏重复播放;
(3)打开激光器产生波长稳定的线偏振光,调整激光器出射光的偏振面使其与空间光调制器匹配;将激光器出射光束射入扩束器上进行扩束;
(4)将扩束后的光束照射空间光调制器的液晶屏,经液晶屏反射,照射第一块透镜L1;在透镜L1的像焦面处放置第一个小孔光阑选取一级衍射光,并由第二块透镜L2进行准直;从透镜L2出射的光,即为角向非相干光;
(5)所述角向非相干光在自由空间传输一定距离后,作为光源照射开有两物点小孔的不透明屏上;透过两物点小孔的光,经过由第三块透镜L3、第二个小孔光阑、第四块透镜L4所组成的聚焦准直系统后,传输一定距离,然后被CCD检测器接收;所述CCD检测器上得到两物点小孔所成像的清晰度。
2.根据权利要求1所述的一种单激光器角向非相干光实现超分辨的装置,其特征在于:上述叠加态光场按式
其中,U1和U2是同种类型的涡旋场表达式,U1拓扑荷为m,U2拓扑荷为-m, 是介于π至-π间的随机相位;利用计算机反复产生该数字全息相图,制备一组全息相图序列{Vj(r),j=
1,2,...};该全息相图序列中,各张全息相图的随机相位 皆由计算机随机产生,彼此之间没有关联。
3.根据权利要求1所述的一种单激光器角向非相干光实现超分辨的装置,其特征在于:(1)改变全息相图序列{Vj(r),j=1,2,...}中的拓扑荷m绝对值,重新得到一组全息相图序列,并加载至空间光调制器进行动态播放;
(2)观察全息相图序列改变后CCD检测器上得到的两物点小孔所成像的清晰度改变;重复步骤(1),直至获得全息相图序列的最佳拓扑荷数值;以该拓扑荷数值制备的全息相图序列,可以获得突破瑞利衍射极限的物点图像。