基于超構透鏡的緊湊型復振幅成像系統(tǒng)如圖3A所示。為驗證系統(tǒng)的相位測量能力，用其表征了形貌不規(guī)則的紫外光膠的表面高度，結果如圖3B所示。該方法與商用白光干涉儀測量結果高度符合，同時其單次測量耗時僅10 毫秒。該超構透鏡也可以作為獨立的快拆模塊與標準顯微鏡系統(tǒng)集成來觀察微觀物體。如圖3D-E所示，該系統(tǒng)測量的不同高度的定量相位分辨率靶標的結果與白光干涉儀高度一致。此復振幅成像顯微鏡也可用于活細胞的無標記觀察，同時提供強度和相位信息，如圖3F-G所示。

圖3.復振幅成像系統(tǒng)的應用演示

此外，由于復振幅圖像可以在單幀拍攝中獲得，因此該系統(tǒng)可被用于記錄三維面形的快速動態(tài)演化過程或者用于運動細胞無標記觀察。作為示例，本工作中分別演示了對空氣擾動下的紫外光膠的表面形貌演化過程的記錄以及對運動的草履蟲細胞的觀測，如圖4所示。

圖4.動態(tài)復振幅成像系統(tǒng)的應用演示

本工作利用了單層超構透鏡極致的空間和偏振復用能力，可以通過單次拍攝確定地重建復振幅光場。該系統(tǒng)的集成化和高魯棒性使其非常適合于空間受限的成像場景，如內窺鏡和快速移動目標的便攜式即時醫(yī)療診斷。此外，其有望為光學像差校正和光學頻段的遠場超分辨成像提供新的思路。

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