新型绿光敏感光致聚合物高密度全息存储特性

用实验方法研究了一种新合成的绿光敏感光致聚合物的高密度全息存储性质.结果表明该种光致聚合物具有较高的衍射效率、大的动态范围和折射率调制度,适合做高密度数字全息存储的记录材料,但材料的灵敏度需要提高,同时读出过程必须考虑曝光过程所导致的布拉格偏移;利用角度复用技术在样品的同一位置记录了20个数字化数据信息页,存储密度达到0.125GBcm3,平均误码率达到5.15×10 关键词： 光致聚合物 高密度数字全息存储 布拉格偏移     

一种全可见光敏感的光致聚合物全息特性研究

制备了一种对整个可见光波段都敏感的光全息存储材料,并研究了该材料的透过率、衍射效率、灵敏度等全息特性.用He-Ne激光器633 nm和Ar+ 激光器514 nm,488 nm,476 nm四种波长的光曝光,材料的饱和衍射效率最大为66%,最小为48%;最高灵敏度为8.06×10－3 cm2/mJ.最高折射率调制度为4.22×10－4.用多波长存储时,不同波长的光可存储多幅全息图,且再现图像清晰.结果表明,该材料是较好的高密度数字全息存储材料.     

光学实验教学中引入数字全息实验的探讨

数字全息技术是一项新型的成像及测量技术,它融合了计算机技术、数字图像处理技术和传统光学全息的特点,具有非常广阔的应用前景,是科学前沿中较为活跃的研究领域.将数字全息实验引入到光学实验教学中,可以使学生掌握CCD图像采集设备及其他光电子器件的使用方法,提高综合实践能力,更能形象地理解光波场传播规律.并且通过将较为抽象的菲涅耳衍射理论、全息图原理、抽样定理及离散傅里叶变换等应用到实验之中,能够进一步激发学生的学习兴趣,加深对理论知识的掌握.     

体全息存储技术

体全息存储技术以其存储密度和数据读出率高及相关内容寻址等特点而具有广阔的应用前景。但体全息存储技术要同其它已经成熟的技术竞争 ,以在存储市场上占有一席之地 ,就必须注重发挥自己的优势。另外体全息存储技术要实现商品化 ,还有两个重要的问题需要解决。一是以较低的价格实现激光、空间光调制器和探测器阵列的对准。其次是要寻找合适的存储材料。对体全息存储来说寻找合适的存储材料仍是一个尚待解决的问题 ,至今还没有一种材料具有性能、容量和价格的综合优势     

双波长敏感的非水溶性光致聚合物存储特性研究

研究了一种新型的对红光和蓝光敏感的非水溶性光致聚合物材料的全息存储特性。该聚合材料由复合单体、复合光敏剂、复合引发剂、链转移剂及成膜物等成分组成,它具有防潮、后处理简单、分辨率高及耐高温等特点,对红、蓝光2种衍射效率均不低于75%,灵敏度为(45～65)mJ/cm2。对该材料先后进行了双波长复用存储实验和角度复用存储实验,当用红光或蓝光再现时再现图像清晰可见,相邻2副图像之间无明显干扰,说明该材料具有良好的存储性能,适合作高密度数字全息存储的记录材料,可用作光通信中的波分复用器及其他光学元件。     

干法在线处理全息存储材料

综述了干法在线处理全息存储材料在高密度数字全息存储中的应用。详细介绍了光折变材料、光致聚合物和光寻址聚合物的基本组成、全息存储性能及其优缺点等。最后,对干法在线处理全息存储材料的发展现状和前景进行了简要介绍。     

一种在二步相移数字全息中实现准确相移的方法

相移数字全息中的相移准确性决定了重建结果的质量,本文提出了在二步相移数字全息中.实现准确相移的方法.该方法使用数字电压源开环控制普通的压电陶瓷微位移器,通过连续以微小的间隔来改变施加在压电陶瓷微位移器上的电压,可以获得一系列对应于不同相移角的全息图像,进而可以利用这些全息图像重建出来物光波在全息面上的强度分布.实验中采...     

高质量等曲率物参光像面数字全息显微系统

对等曲率物参光像面数字全息显微成像系统进行研究,分析了光路配置方法,推导了系统的点扩散函数,并由此指出了决定系统成像分辨率的因素及系统的成像特点,最后讨论了再现像光场一次位相畸变校正的方法.结果表明,等曲率物参光像面数字全息具有最大的信息容量;该系统的成像分辨率取决于显微物镜的数值孔径和CCD的像元大小,与CCD的光敏面尺寸无关;物体各点中通过显微物镜的所有频率成分均能被系统完全记录与再现,样品被照亮区域的大小对记录条件和再现像质没有影响;等曲率物参光像面数字全息系统是一种优化的全息记录与再现系统,利用该系统可以实现高质量成像.实验结果验证了理论分析的正确性.     

优化的数字全息显微成像系统

基于预放大数字全息显微系统的全息图记录与再现过程及其点扩散函数的分析, 从成像分辨率、成像质量及实现的难易程度等方面对数字全息显微中六种常见记录光路系统的成像性能进行了对比研究. 结果表明, 像面数字全息术具有最高的成像分辨率及成像质量, 其成像分辨率与记录器件的光敏面尺寸无关, 该系统对信息的记录是完整的, 而且记录过程不必考虑物体被照亮区域的大小, 再现过程非常简单, 是优化的数字全息显微成像系统. 等波面弯曲的物参光像面数字全息术非常有利于位相解包裹及位相畸变补偿的正确进行, 该系统更适合于位相显微. 实验结果验证了理论分析的正确性. 关键词： 显微数字全息 预放大数字全息 像面数字全息 分辨率     

数字全息光学实验探究及再现清晰度优化

基于数字全息光学平台的使用,进行数字全息记录、再现,以及光学全息记录的实验探究.利用HRO数字相减法,去除零级光光强,获得数字记录数字再现图像.通过设计光路获得光学记录数字再现图像,调节再现距离以及参照光光强大小增强再现图清晰度.同时,基于Matlab利用Sobel算法及Laplace算法对数字全息图进行图像优化,由此获得清晰的全息再现图.     

数字全息图取样模型的简化研究

数字全息研究领域目前存在两种不同的数字全息图取样模型.按照这两种模型进行研究时, 不但涉及较复杂的数学运算, 在许多情况下还会导致不同的研究结果, 不便于理论分析及实际应用.基于对数字全息图记录的物理过程分析及电荷藕合器件(charge coupled device, CCD)几何结构的研究, 本文将这两种取样模型简化为相同的数学表达式. 利用数字全息图的余弦级数展开及取样定理对简化模型的研究表明, 简化模型不但具有清晰的物理意义, 而且可以方便地为应用研究服务. 基于简化模型对物光波通过光学系统到达CCD的数字全息记录系统进行了研究, 导出得到实验证实的波前重建表达式. 关键词： 数字全息 波前重建 相干光成像     

菲涅尔数字全息的脉冲响应

数字全息是用CCD记录全息图并用计算机数值重建全息像的一种全息新方法.在数字全息中,通过对不同记录参数下记录的全息图的数值处理,可以消除零级光和共轭光,从而将数字全息系统看作是一个线性系统.本文依据全息理论和付里叶频谱分析,对菲涅尔数字全息系统的脉冲响应和分辨本领进行了理论分析.结果表明,在矩形等间隔抽样的情形下,菲涅尔数字全息的脉冲响应是由CCD有限大小的孔径衍射斑调制的矩形函数;菲涅尔数字全息的分辨率由CCD的孔径尺寸决定;由于CCD像素具有一定的大小,使得点光源的像发生弥散.     

基于位相变更的非相干数字全息自适应成像

菲涅耳非相干数字全息作为一种非扫描的三维成像技术具有其独特的优势,但其成像过程中会受到各种像差的影响,导致成像分辨率、再现像的质量降低.为了解决这一问题,可以结合适当的自适应光学技术对波前像差进行探测和校正.位相变更是一种基于两幅具有已知位相差的强度图像实现波前探测和像差校正的技术.本文发展了基于位相变更的非相干数字全息自适应成像技术,不需要引入引导星,利用全息记录过程中的两幅相移全息图,实现波前像差的探测.本文给出了所发展技术的数值仿真和实验结果,结合位相变更算法求解出系统像差的位相分布,将像差的共轭位相加载到光瞳面上,在全息图记录的同时校正像差,从而提高重建像的质量.     

体全息存储图像的信噪比研究

根据全息存储二值图像的特性,提出了评价重构图像信噪比的方法,并对掺铁铌酸锂晶体中角度复用全息存储图像的信噪比作了详尽的定量研究,包括存储过程中图像信噪比的动态演变,以及页内和页间串扰对重构图像信噪比的影响.测量结果表明,串扰噪声引起的信噪比下降趋势与理论分析一致,图像信噪比的恶化主要是由于相干光学噪声和测量仪器的噪声;实验结果还表明即使在较小的衍射效率下也可获得较好的存储图像信噪比,从而为存储容量和图像质量之间的最佳均衡创造了条件.     

雾化场光学全息与数字全息联合测量

针对雾化场光学全息测量存在干板湿化学处理繁琐、再现像采集耗时的问题,提出光学全息与数字全息联合测量的方法,建立由同轴光学全息、同轴数字全息以及数字延迟信号发生器组成的测量系统,并以双孔直射式喷嘴产生的雾化场为测量对象,利用该测量系统在一次测量中同时获得雾化场的光学全息和数字全息的再现图像,两者具有很好的一致性。光学和数字再现图像相对应的视场范围分别为27.87 mm4.77 mm和27.59 mm6.67 mm,数字方式获得视场范围内单一层面再现像的时间仅为8 s,而光学方式将近1 h。结果表明,光学全息与数字全息联合测量时,通过数字全息的雾化再现图像能够对实验总体效果进行实时评估,提高了雾化场全息测量的实验效率。     

一种在二步相移数字全息中实现准确相移的方法

相移数字全息中的相移准确性决定了重建结果的质量,本文提出了在二步相移数字全息中实现准确相移的方法.该方法使用数字电压源开环控制普通的压电陶瓷微位移器,通过连续以微小的间隔来改变施加在压电陶瓷微位移器上的电压,可以获得一系列对应于不同相移角的全息图像,进而可以利用这些全息图像重建出来物光波在全息面上的强度分布.实验中采用已被CCD直接记录的物光波在全息面上的强度分布作为标准来评价前面重建结果的质量,计算了这些重建结果和评价标准之间的相关系数,结果表明相关系数达到最大时对应的全息图具有准确的相移角π/2.实验中比较了使用所确定准确相移角和理论相移角分别重建出来物光波的质量,计算机模拟和实验的结果证实了该方法的有效性.     

实用教学型数字全息的探讨

针对传统光学全息照相技术的不足,利用激光器、CCD、反射镜以及物体搭建数字全息光路.采用数字全息照相实验为主、传统光学全息照相为辅的模式,不仅降低了全息照相技术的难度,保证实验的成功率,同时保持了实验的观赏效果.     

基于数字全息的热透镜效应测量

提出一种数字全息定量测量半导体激光二极管侧面泵浦Nd∶YAG晶体热透镜效应的方法。CCD采集Nd∶YAG晶体在不同泵浦电流下的数字全息图,通过数值重建得到热透镜效应引起的相位分布及其变化过程。再由相位分布计算得到对应的热透镜焦距。实验结果表明,利用数字全息技术可以准确和有效测量热透镜效应及热透镜焦距。     

纯位相信息自聚焦计算全息匹配滤波器

本文介绍一种用计算全息方法制作的纯位相信息自聚焦匹配滤波器。它在编码时取滤波函数的振幅为１,仅对位相进行编码;并通过对傅里叶谱加入二次位相因子代替傅里叶透镜,使其具有自聚焦功能。与常规的方法（光学全息法或计算全息法）所获得的匹配滤波器相比较,具有原理上更合理,滤波器的制作和匹配光路更简单,也更容易实现匹配等特点。所得到的匹配实验结果也很清晰,这与理论是完全符合的。     

空间光调制器特性及其在数字全息中的应用

空间光调制器特性及其在数字全息中的应用实验,教学内容丰富,包括空间光调制器的性质,如像素尺寸测量、振幅调制特性测定、相位调制特性测定和黑栅效应消除,还包括空间光调制器的实际应用——数字全息实验.通过该实验的学习学生可以掌握空间光调制器的基本工作原理,并了解其在数字全息中的应用.