數字全息顯微鏡（Digital holographic microscopy，簡稱DHM）是數字全息技術在顯微領域的應用，也被稱為全息顯微術。與其他顯微技術相比，數字全息顯微鏡并不直接記錄被觀測物體的圖像，而是記錄含有被觀測物體波前信息的全息圖，再通過計算機對所記錄的全息圖進行數值重建來得到被測物體的相位和振幅（光強）信息，進而完成數字三維重構。打個形象的比方來理解數值重建這個過程，就是利用計算機算法代替傳統光學顯微鏡中的成像透鏡。

瑞士Lyncee Tec SA 公司的數字全息顯微鏡DHM（Digital Holographic Microscopy）

是劃時代性的高科技技術產品，科學史上**次, 數字全息顯微鏡可以直接觀測到納米尺度

的分辨率,即時得到樣品三維形貌,并且是無接觸式的無損測量。動態測量時，樣品的面內和

面外振動可以同時獲得，無需掃描。

DHM 是將固定波長的半導體激光分成照射到樣品的光和參照光兩部分來使用。產品共包

括兩大品種，一種是樣品反射光與參照光進行干涉的“R1000/2000 系列”；另一種是樣品透

過光與參照光進行干涉的“T1000 系列”。照射到樣品上的光線與參照光產生的干涉圖案使用

CCD 相機，作為數字數據保存下來，由此算出三維數據。計算三維數據時使用的是專用軟件

“Koala Software”。

R1000/2000 系列主要應用是在MEMS 研發中用于測量工作，以及在生產線用于缺陷檢測。與上述用途中現在經常使用的共焦顯微鏡相比，在同行分辨率下能夠更高速地進行測量。垂直方向的分辨率為0.6nm，水平方向為200nm～300nm（取決于物鏡）。使用1.25倍率的物鏡時視野為4mm×4mm，可以15 幀/秒的速度進行測量。因此，1cm 見方的試樣幾分鐘即可完成觀察。使用現有共焦顯微鏡時，同等范圍的觀察則需要幾個小時～10 小時。 此外產品**可將觀察速度擴展至1 萬幀/秒。由于攝影速度快，因此不需減震臺，可用來檢測流水線上的產品。

應用領域 

材料科學 

微機電系統/微光機電系統 

顯微光學 

半導體 

納米技術 

生命科學 

細胞生物 

生物芯片 

生物傳感器

產品主要特點

實時監測影像

獲取與重建速率（標準15 fps, 大于15 fps為選配） 非?？焖? 使得影像可以實時監看. 觀看動態事件的過程和活細胞的相互作用現象由此變為可能.

堅固 & 穩定

非常短的取像時間 （數微秒） 使得此設備在測量時, 幾乎不受外在的振動影響, 用防震臺面也變得不需要. DHM的堅固與穩定性, 允許非常微弱, 緩慢的變形或移動, 需穩定性非常好或時間超常的測量.

高分辨率

沿著垂直 （Z） 軸的分辨率,小于1nm. 橫向的分辨率 （在XY平面） 取決于物鏡的數值孔徑 （用油浸漬的物鏡可測得300nm）, 像傳統的光學顯微鏡.

非接觸式 & 完全非侵入式測量

低功率可見光的樣品照明 （至少低于共焦式顯微鏡10000倍）, 與試片表面不接觸, DHM可以保存你樣品完整的特性. 此外, 生物試片可以直接觀看不需染色, 因此可以防止化學性或物理性的危害.

值得有效的解決方案

DHM的安裝費與操作費用都非常低廉. 適應性與彈性使它們在高分辨率顯微鏡領域非常有競爭性. 這些特性使DHM在研發和制程品管上, 成為非常值得, 有效的工具.

友善的操作

無須樣品準備, 無須特別的環境 （溫度, 真空, ...）, 樣品不需高精準度的位置與方向擺放, DHM?簡化技術, 讓使用者可以非常容易并快速的獲得準確的測量.

功能強大三維空間處理軟件

可以用相同的儀器, 不同的操作模式去延伸你的應用范圍. DHM提供了****特有的數字工具, 改善了儀器使用的容易性與耐用性, 也增加了測量的準確性與穩定性. 標準和先進的量測接口, 使外在控制可在歡樂和彈性的環境中達成.

產品分類

Reflection   反射

型號：R2200，R2100，R1100，R1000，custom

優勢：可以測量低反射率（小于1%）的樣品，是測量種類繁多以及復雜表面形貌樣品的理想選擇

由于其高采集率和易用性，DHM可以快速測量，工業自動化質量控制以及研發應用，特別是對于動態觀察。

Transmission  透射

型號：T1000，custom

優勢：快速測量透明樣品，高可靠性和準確性

DHM T1000系列是由市場上**一款透射配置的光學輪廓儀。此配置是適用于透明或半透明的樣品，并給出了在樣品表面和形狀的信息，而且還依能檢測樣品的材料和內部結構或缺陷。

DHM T1000提供一個高準確度的實時測量的光路長度，隨著厚度或體積的變化，以及折射率的變化提供一個非常高的靈敏度。因此尤其適用于微光學和生物介質特性

Software   軟件

Koala：這是一款必不可少的展示DHM潛在價值的軟件

Koala軟件是一個必不可少的組成部分，包含了大部分DHM科技創新理念。除了DHM特定的功能，Koala實現了種類繁多的標準工具和先進的數據處理，測量和外部控制功能，靈活的和用戶友好的環境。

Possum：揭示了底層的生物過程

Possum后處理軟件是分析長期潛在的生物過程和解釋DHM測量的理想工具：形態，表面，體積，電流，離子交換等等

技術參數

測量原理： 反射式數字全相術干涉顯微鏡 （R1000系列） 

           穿透式數字全相術干涉顯微鏡（T1000 系列）

取像型式： 強化與量化的相位對比影像

光源： 單波長雷射光源

樣品臺： 手動3 軸, x, y, z 各可位移25毫米

選配：較大位移的樣品臺

選配：軟件自動控制的2軸或3軸樣品臺

照相機： 1392 x 1040 像素, 8 bits

可選物鏡： 1.25x, 2.5x, 5x, 10x, 20x, 50x, 63x, 100x

選配：長工作距離物鏡, 油浸漬物鏡

物鏡安裝： 單物鏡安裝, 雙物鏡的滑動塊或四物鏡的轉盤安置

計算機： 應為DHM配置含**的Pentium處理器和視窗XP 專業版個人電腦為佳, 顯示則需19寸, 1280 x 1024 像素的顯示屏

軟件： Lyncee Tec**的“袋熊"經典軟件, 是利用C++ 和 .NET技術,專為在window xp 3維表面成型, 曲面測量, 步進高度與粗度測量寫成的.

選配工作模式： 垂直掃描與頻閃觀測模式

性能

垂直的分辨率 瞬間：0.2° （在空氣中0.2nm）

空間：0.6° （在空氣中0.6nm）

垂直數字聚焦范圍 視區50倍深度（取決于物鏡）

垂直測量范圍： 對平滑樣品, 取決於測量區域的深度

340 nm （用選配的垂直掃描模式, 范圍可以測得更高）

橫向的分辨率: 取決于物鏡： 用油浸漬的物鏡（1.4 NA）, *低可測到300nm，

可視區域： 取決于物鏡可達到4.40毫米

橫向取樣： 1024 x 1024 像素 （全像照相）

擷取影像速率 實時影像：15 fps （512 x 512 像素）, 4 fps （1024 x 1024像素）

離線重建：15 fps （1024 x 1024） （10000 fps速率為選配）

樣品照明： 低至 1W/cm2

**樣品尺寸： H x W：200毫米 x 123毫米 （R1000系列）

50毫米 x 150毫米 （T1000 系列）

工作距離： 取決于物鏡：從 0.30毫米 至 20毫米

取樣反射率 （R1000系列）： 低至小于1%

擷取時間： 單一影像擷取, 低至小于 1微秒 （無掃描機械裝置, 無相位移）