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起偏器与检偏器配置优化方法及起偏检偏系统

发布时间:2022-12-13

专利示意图

一、技术领域

偏振光学成像技术领域


二、专利介绍

1.专利信息

专利类型:发明

专利权人:清华大学深圳国际研究生院

申请号:202210707222.1

发明人:马辉、胡峥、赵千皓、黄彤宇

2.专利说明书摘要

本发明公开了一种起偏器与检偏器配置优化方法及起偏检偏系统,所述起偏器与检偏器配置优化方法包括如下步骤:调整起偏器的仪器矩阵W和检偏器的仪器矩阵A,使起偏器和检偏器仪器矩阵的等权重方差EWV最小,以实现针对高斯噪声的优化;且起偏器的仪器矩阵W和检偏器的仪器矩阵A每一行的和为0,使泊松噪声所引起的估计方差独立于样本,且估计方差达到最小值。本发明能够最大程度地抑制噪声,并使噪声的规律与样本独立,无论测量何种样本,噪声的分布规律都是相同的。

3.创新点

(1)本发明涉及偏振测量领域,针对起偏器及检偏器仪器矩阵设计需要大量专业领域知识和参数复杂的情况,提出一种完全基于几何优化的优化方法,大幅简化优化过程;

(2)该方法可以拓展到多种不同结构的起偏器及检偏器中,具备普适性;

(3)该方法完全同时针对系统中泊松噪声与高斯噪声进行优化,且能够使泊松噪声与样本无关,实现目前理论上所能达到的最优的测量;

(4)该方法优化出的结果为实际的设备配置,而非原理性的仪器矩阵,结果可直接用于指导实际测量。

4.痛点问题

(1)优化过程复杂不直观;

(2)优化往往针对理论仪器矩阵,而不考虑如何通过设计起偏器和检偏器的结构与配置去实现;

(3)同时针对泊松和高斯混合噪声进行优化,而非传统的仅通过EWV数值优化抑制高斯噪声。

5.技术优势

(1)可以针对不同结构的起偏器、检偏器进行优化;

(2)简化了计算量大的数值优化法,使多次测量的配置优化成为可能;

(3)优化效果优秀,同时抑制泊松与高斯噪声;

(4)针对实际配置进行优化,结果可直接用于实际测量。


三、产业化信息

1.应用场景

(1)椭偏测量仪的设计:可以设计出不同结构的椭偏测量仪;提高椭偏测量仪的精度;

(2)缪勒矩阵成像测量系统搭建:缪勒矩阵可以用来测量病理切片,如果采用经该方法优化过的测量系统,可以提高测量精度,准确获得样本偏振信息,辅助诊断;噪声规律与样本的缪勒矩阵无关,从而可以通过深度学习等手段,获得系统中的噪声规律,对多种不同的样本进行降噪。

2.商业价值

此项技术拥有巨大的商业前景,对于偏振测量行业有以下市场价值:

(1)本方法可以应用于偏振测量仪等高精尖偏振测量设备的设计;

(2)本方法在不改变或小幅改变成本测量系统成本的基础上,可以大幅提高测量的精度,应用于所有可实现任意偏振态起偏的偏振系统中。

3.发展规划

(1)该技术未来可应用至所有偏振测量领域;

(2)该技术通过推广可能成为最普遍的优化方法。

4.合作方式

面议



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