波前传感是用于研究光束像差的众所周知的技术。在大多数应用中，只考虑低阶像差（如球差或彗差），因为像差阶越低，对光束的影响越强。因此，数千个相位测量点足以分析光束波前并随后补偿低阶像差，这是 Shack-Hartmann 波前传感器 (SHWFS) 所允许的，主要用于自适应光学。波前传感器 (WFS) 的主要功能是对给定平面中的相位进行采样，该平面通常对应于放置传感器的平面：与数字全息术不同，无需使用参考臂。当然，可以将 WFS 平面与给定的物平面光学共轭。对于相位显微镜，放置在物平面中的样品引入的相移可以由 WFS 直接测量，允许定量相移成像，其中 WFS 分辨率和测量点数现在成为目前排除使用的关键因素Shack-Hartmann 传感器，分辨率有限
生物学家关注显微镜时最重要的问题之一是大多数生物标本的振幅对比度差。 因此，生物学家经常采用相衬光学技术，该技术依靠光学机制将样本中的微小折射率变化转换为实际图像中相应的幅度变化。 这种技术的主要优点是活细胞可以在其自然状态下进行检查，而无需事先被杀死、固定和/或染色。 Zernike contrast 允许样品界面的可视化，但横向分辨率相对较差，并且伪影的出现妨碍了任何正确的定量相位测量。
Nomarski 对比（或 DIC 用于微分干涉对比）显微镜是一种更流行的相位成像技术，可在一个方向上提供样品相位梯度。图像呈现的输出强度是振幅和相位梯度对比与对样本中光路长度梯度的非线性响应的混合。标准 DIC 系统本质上大多是定性的。这就是为什么一些研究项目提出将相移方法应用于DIC来获取线性相位梯度图像。特别是，已经提出了一种结合相移、两个剪切方向和使用改进的螺旋相位的傅里叶空间积分的方法，以将 DIC 显微镜扩展到定量线性相位成像技术。最近，Bernet 和他的同事证明，用螺旋相位板的不同旋转方向记录的至少 3 个空间滤波图像序列可用于获得复杂微观样本的幅度和相位信息的定量重建.对于实际成像，此方法需要使用参考相位样本进行校准。
干涉测量法，尤其是数字全息术当然也可用于渲染显微镜下可见的相位结构。 数字全息显微镜提供了光路长度分布的定量测量，允许用衍射限制的横向分辨率和亚波长轴向精度来描述活细胞。 最近，该方法被应用于进行花粉粒的光学衍射断层扫描，以及细胞和多细胞生物的断层成像。 因为它们依赖于 Mach-Zender 干涉仪，所以这些方法需要时间相干源（通常是激光），最重要的是必须仔细控制其光程长度的参考臂。
波前传感是用于研究光束像差的众所周知的技术。在大多数应用中，只考虑低阶像差（如球差或彗差），因为像差阶越低，对光束的影响越强。因此，数千个相位测量点足以分析光束波前并随后补偿低阶像差，这是 Shack-Hartmann 波前传感器 (SHWFS) 所允许的，主要用于自适应光学。波前传感器 (WFS) 的主要功能是对给定平面中的相位进行采样，该平面通常对应于放置传感器的平面：与数字全息术不同，无需使用参考臂。当然，可以将 WFS 平面与给定的物平面光学共轭。对于相位显微镜，放置在物平面中的样品引入的相移可以由 WFS 直接测量，允许定量相移成像，其中 WFS 分辨率和测量点数现在成为目前排除使用的关键因素Shack-Hartmann 传感器，分辨率有限。
已经提出了数字波前传感 (DWFS)，它依赖于观察强度图像随小散焦而变化的方式，并使用这些强度变化来恢复相位。 该方法最初是在 Born 近似下提出的，现已扩展到围绕中间平面对称的结构简单的厚物体，并应用于测量一系列渗透条件下的红细胞体积。 该技术需要在不同的偏移平面中进行多次测量（至少 3 次），并且偏移值需要精确才能获得定量测量。
Phasics公司提出了一种基于四波横向剪切干涉仪 (QWLSI) 的 WFS 相位成像显微镜的新应用。与 DWFS 不同，该技术只需要一次测量，无需任何移动元素，即可恢复相位和强度。与 Shack-Hartmann WFS 相比，QWLSI 有可能以更高的横向分辨率对强度和相位图像进行采样。此外，它是一种消色差干涉技术，与传统宽视场显微镜的白光照明路径兼容。我们考虑将 QWLSI 与传统的白光透射显微镜结合使用。尽管 Primot 等人已经对使用改进的 Hartmann 掩模 (MHM) 的 QWLSI 的特性进行了严格研究。Phasics公司提出了波动光学和几何光学之间的简单联系，以解释光源的空间相干性对相位测量的影响。在对基于 QWLSI 的 WFS 进行理论分析后，展示了它对相位显微镜的兴趣，并通过测量校准的测试样本来量化其准确性。然后将该技术应用于活细胞成像。
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