(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211049747.7 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 武汉邮电科 学研究院有限公司 地址 430074 湖北省武汉市洪山区邮科院 路88号 (72)发明人 陶金　武霖　吴冕　姜天才　肖希　 (74)专利代理 机构 武汉智权专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42225 专利代理师 余浩 (51)Int.Cl. G01N 21/45(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种增强红外显微成像分辨率的光学系统 及使用方法 (57)摘要 本发明公开了一种增强红外显微成像分辨 率的光学系统及使用方法， 涉及红外显微成像技 术领域， 其中增强红外显微 成像分辨率的光学系 统， 包括： 红外显微增强成像光学结构， 其包括衬 底以及设置在衬底表面的激元层， 且 所述衬底上 还间隔设有两个耦合光栅； 光学元件组件， 其用 于将红外光传输至所述衬底下方， 以通过两个所 述耦合光栅在所述激元层上形成干涉图案； 红外 焦平面阵列探测器， 其用于收集所述干涉图案。 本发明可 大幅度提升中红外成像的空间分辨 率。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115356292 A 2022.11.18 CN 115356292 A 1.一种增强红外 显微成像分辨 率的光学系统， 其特 征在于， 包括： 红外显微增强成像光学结构， 其包括衬底以及设置在衬底表面的激元层， 且所述衬底 上还间隔设有两个耦合 光栅； 光学元件组件， 其用于将红外光传输至所述衬底下方， 以通过两个所述耦合光栅在所 述激元层上 形成干涉图案； 红外焦平面阵列探测器， 其用于收集所述干涉图案 。 2.根据权利要求1所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统， 其特征在于， 还包 括： 红外显微成像重构设备， 其基于所述干涉图案， 以重现待测件的红外 显微成像图。 3.根据权利要求2所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统， 其特征在于： 所述 红外显微成像重构设备根据盲结构光照明显微图片重构迭代算法Blind ‑SIM， 重现待测件 的红外显微成像图， 其具体过程 为： 沿着衬底 表面所在的XOY平面的X、 Y维度分别获取至少三张干涉图案； 根据公式： 重现待测件的 红外显微成像图， 其中， obj为待测 件成像信息， Ii＝1,...,5为照明模式， imi＝1,...,6为沿X、 Y维 度获取的六张干涉图案， I0为常量， 表示 光均匀照射到物体上， psf为显微镜的点扩散函数。 4.根据权利要求1所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统， 其特征在于： 所述 光学元件组件包括透镜和平面镜， 所述透镜用于设置在所述衬底下方， 所述平面镜可旋转 调节红外光入射至所述衬底的角度。 5.根据权利要求1所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统， 其特征在于： 所述 衬底为硅衬底， 且所述激元层的材 料为石墨烯。 6.根据权利要求1所述的一种增强红外显微成像分辨率的光学系统， 其特征在于： 两个 所述耦合 光栅均为刻 在所述衬底上的亚波长耦合 光栅。 7.一种如权利要求1所述的增强红外显微成像分辨率的光学系统的使用方法， 其特征 在于： 该方法包括以下步骤： 将待测件放置在所述激元层上； 利用光学元件组件将红外光传输至所述衬底下方， 以通过两个所述耦合光栅在所述激 元层上形成干涉图案； 利用红外焦平面阵列探测器采集所述干涉图案 。 8.根据权利要求7 所述的使用方法， 其特 征在于， 还 包括： 利用所述光学元件组件调节 红外光入射至所述衬底的角度， 以通过两个所述耦合光栅 在所述激元层上 形成多张干涉图案； 根据多张干涉图案， 利用红外 显微成像重构设备重现待测件的红外 显微成像图。 9.根据权利要求8所述的使用方法， 其特征在于： 所述根据多张干涉图案， 利用红外显 微成像重构设备重现待测件的红外 显微成像图， 包括： 沿着衬底 表面所在的XOY平面的X、 Y维度分别获取至少三张干涉图案；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115356292 A 2根据公式： 重现待测件的 红外显微成像图， 其中， obj为待测 件成像信息， Ii＝1,...,5为照明模式， imi＝1,...,6为沿X、 Y维 度获取的六张干涉图案， I0为常量， 表示 光均匀照射到物体上， psf为显微镜的点扩散函数。 10.根据权利要求8所述的使用方法， 其特征在于： 所述光学元件组件包括透镜和平面 镜， 将所述透镜设置在所述衬底下方， 并通过旋转所述平面镜以调节红外光入射至所述衬 底的角度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115356292 A 3