相移数字全息子图拼接研究

 将全息图拼接技术应用到相移数字全息术中,改善再现像的质量。用全息图强度相关原理进行全息图拼接,再通过标准四步算法对拼接后的全息图进行运算,恢复原始物光。作为对比,对没有拼接的全息图进行了同样的操作。计算机模拟实验证明该全息图拼接技术可明显提高再现像的质量。同时,通过对光学实验获得的全息图进行零填充和拼接对比研究证明,前者只能提高系统成像的细节显示能力,后者能够提高再现像的分辨率和视场大小。     

合成孔径同轴数字全息图的相位恢复再现（英文）

针对有缝拼接合成孔径同轴数字全息图的再现问题,通过对接缝处预先进行灰度均值填充,利用基于角谱理论的Gerchberg-Saxton(GS)加权改进相位恢复算法恢复相位,获得全息图记录面上的完整复振幅信息.仿真模拟了该方法对粒子场的检测,获得的再现像与模拟粒子靶的相关系数较传统方法得到的结果提高1倍以上,并可以有效抑制接缝处信息丢失对合成孔径同轴数字全息图再现像的影响,实现有缝拼接合成孔径同轴数字全息图的高质量再现.     

数字合成彩虹全息图

提出了一种利用现代计算机技术制作全息图的新方法。数字彩虹全息图是计算机技术、数字图像处理技术应用到传统的合成全息图制作技术中的一种全息图。把用数码设备采集到的图像或利用计算机生成的图像作为全息拍摄的“物”,突破了传统全息只能拍摄实物的限制,实现了全息图制作的数字化。实验结果表明了该方法的可行性。同时也讨论了该方法的优越性及在实际应用中的重要意义。     

基于滤波成像的大视角数字全息技术

为提高数字全息再现像视角,提出一种基于滤波成像的数字全息技术来实现大视角的三维物体面型测量.利用离轴像面数字全息技术,通过在4F相干图像处理系统的空间频谱面处放置可移动的低通滤波器,使满足CCD分辨率的物光波与参考光波干涉形成全息图,并控制低通滤波及成像区域分别记录不同谱段的子全息图.再现时,首先对子全息图进行数字傅里叶变换,重构对应频谱段,并对频谱段进行拼接形成完整的物光频谱|而后通过数字再现获得大视角的数字全息再现像.利用该方法测量了圆柱形表面（光滑的缝纫针）的三维形貌,并取得了较好的实验结果.     

基于滤波成像的大视角数字全息技术

为提高数字全息再现像视角,提出一种基于滤波成像的数字全息技术来实现大视角的三维物体面型测量.利用离轴像面数字全息技术,通过在4F相干图像处理系统的空间频谱面处放置可移动的低通滤波器,使满足CCD分辨率的物光波与参考光波干涉形成全息图,并控制低通滤波及成像区域分别记录不同谱段的子全息图.再现时,首先对子全息图进行数字傅里叶变换,重构对应频谱段,并对频谱段进行拼接形成完整的物光频谱;而后通过数字再现获得大视角的数字全息再现像.利用该方法测量了圆柱形表面(光滑的缝纫针)的三维形貌,并取得了较好的实验结果.     

计算机制全息图探究及实现

介绍了计算机制全息图的原理,并对立体物体波场信息进行记录和立体像的复现进行了实验研究.实验结果表明:用合成全息图的方法可以实现立体成像,并利用液晶光阀系统代替干板可以简化照相制版操作.     

基于光程差扫描的低相干离轴数字全息术

针对在低相干离轴数字全息术中,光源相干长度限制物光波可探测面积的问题,提出了一种基于光程差扫描的低相干离轴数字全息记录方法.首先,通过改变参考光和物光波之间的光程差,使得干涉条纹扫描记录平面的不同区域,而后对各个区域的数字全息图采用数值再现的方法获取不同区域处的物光波相位分布,最后采用相位拼接技术拼接各个区域的相位分布实现物光波的全视场探测.     

子孔径拼接检测非球面的初步研究

使用子孔径拼接技术可以无需补偿器、大口径的辅助镜、全息图等辅助元件实现对大口径、大偏离量、高陡度非球面甚至离轴非球面的检验,而且可以同时获得中高频的相位信息,大大地提高了测量精度,降低了成本。在总结了常用检测非球面方法优缺点的基础上提出了利用圆形子孔径、环形子孔径检测非球面的基本原理,并对其步骤的实现、数学模型的建立和拼接算法的开发进行了分析和研究。结果表明,子孔径拼接检测技术可以作为补偿检验以外的另一种定量测试非球面的手段,可以和其它检测方法相互验证,从而确保检测的准确性和可靠性。     

动态数字彩虹全息显示的研究

提出一种动态数字彩虹全息显示术，该技术将计算机制全息术和动态双视彩虹全息合成术相结合，根据彩虹全息的基元全息图为“线全息图”以及双眼立体视觉的特点，计算物点的线全息图上两个片断，使得两个全息图片断分别对应左右眼视图，同时对彩虹全息图的狭缝像进行横向分割，使得不同区域成为物体不同姿态的视窗，从而达到动态显示的效果.给出了数字动态全息的计算方法，并得到了初步的实验结果.     

彩色全息图的计算机产生和数字再现

提出了一种基于色彩合成以及菲涅尔衍射原理,用计算机产生全息图并用数字方法再现彩色全息图的方法。该方法的第一步是将物体的彩色RGB图像分离为三基色强度图,再利用博奇编码的方法制成修正离轴参考光分色计算机全息图;第二步是分别对分色全息图在频域进行调制以实现用原参考光真实再现原始物光波。通过滤波消除零级衍射及共轭像的影响,获得了所需要的实像并提高了像质。提供的实验是选用一幅RGB图像作为原始物体,给出了用博奇编码法制成的全息图以及最后经色彩合成获得的再现像。结果表明,该方法能使各分色全息图的再现像准确重合,解决了在色彩合成时容易出现的色串扰问题。     

Recycling of undiffracted laser light for reconstruction of holograms

When a laser source is used to illuminate a transmission hologram, the zero order beam is not utilised and is just wasted. The paper describes a new technique for economical utilisation of laser light by recycling the transmitted light to reconstruct a number of holograms simultaneously for viewing by a large number of observers. There is no danger to viewer who is exposed to the undiffracted laser beams transmitted through the hologram. The paper also discusses the diffraction efficiency requirement of successive hologram and the limit of number of holograms in the scheme.     

二步合成平板周视彩虹全息术

提出一种将物光波前先分解记录，再合成的二步平板周视彩虹全息术。波前的分解记录与合成彩虹全息图是分别通过转动物体和干板来实现的。记录这种周视全息图，不需要大孔径和其它特殊光学元件，即可获得周视半径大的无象差立体再现象。该方法可直接用于模压全息图母板的制作。     

大景深彩虹全息图的获得与观察条件

本文从彩虹全息的线状点基元全息图入手,首次对其景深进行了分析和讨论.理论上证明了只要满足一定的观察条件,则彩虹全息可以进行大景深的记录和再现;实验上获得了景深达450mm的彩虹全息图.     

Recording Fractional Fourier Transform Hologram Using Holographic Zone Plate

FRTH(fractional Fourier transform hologram) is a new kind of hologram that differs from common Fresnel holograms and Fourier transform holograms. Due to the flexibility of zone plate. A method that uses the -1 order diffraction wave of zone plate as the object wave and the 0 order diffraction wave as the reference wave to record FRTH is presented. It provides a new simple way to record FRTH. In this paper, the theory of achieving FRT and recording FRTH using holographic zone plate is presented and experimental results are given.     

Recording Fractional Fourier Transform Hologram Using Holographic Zone Plate

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　ＦＲＴ(ＦｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ )ｗａｓｆｉｒｓｔｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂｙＮａｍｉａｓｉｎ 1 980ａｓａｍａｔｈｅｍａｔｉｃｔｏｏｌｉｎｑｕａｎｔｕｍｍｅｃｈａｎｉｃｓ[1] .Ｉｎ1 993,ＭｅｎｄｌｏｖｉｃａｎｄＯｚａｋｔａｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｔｈｅＦＲＴａｔｏｐｔｉｃａｌｆｉｅｌｄｗｈｅｎｔｈｅｙｓｔｕｄｉｅｄｇｒａｄｉｅｎｔｉｎｄｅｘ (ＧＲＩＮ )ｆｉｂｅｒ[2 ] ａｎｄａｐｐｌｉｅｄｔｈｅｐｕｒｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｆｏｒｍｕｌａｔｉｏ…     

大视角两步彩虹全息术

本文巧妙地运用了全息图的光路可逆性,采用两面反射镜与小面积全息图相结合,制得了视场角接近180°的大视角彩虹全息图.整个过程分两步完成,无需任何特殊的光学元件.文中给出了实验结果,并进行了讨论.     

Application of interference microscopy to the study of hologram build-up in LiNbO3 crystals

Interference microscopy was applied to direct microscopic observation of temporal evolution of phase holograms in LiNbO₃:Fe photorefractive crystals. First a hologram was recorded in the sample, and diffraction efficiency was monitored during hologram build-up using inactinic laser light. Thus kinetics of hologram build-up could be determined. The initial hologram was erased using white light. Then a series of write-erase cycles were performed with increasing exposure times. Holograms were observed by interference microscope after each exposure. The time elapsed between the exposure and the microscopic observation was negligible compared to the relaxation time of the hologram. The obtained temporal evolution of the grating profile gives a deeper insight into the physical mechanism of hologram formation in photorefractive materials than simple diffraction efficiency measurements. A congruently grown sample of LiNbO₃ doped with 10⁻³ mol/mol Fe in melting was studied by this method. Sample thickness was set to 300 μm to allow correct microscopic observation. Plane-wave holograms were recorded in the samples using an Ar-ion laser at λ = 488.0 nm of grating constants of 3, 6.5 and 8.8 μm.     

UHU adhesive holograms replication

It is possible to apply a new recording material with high diffraction efficiency (of the order of 82.3%) to replicate computer phase or analogical holograms. This material is the all purpose adhesive UHU^®. It is constituted by some components of polyvinyl, nitrates and some solvent agents; it is easily applied to any substrate. We record this material with heat generation by hand rubbing, using a mask (Kodalith^® films) manufactured with lithographic techniques. The holographic replication is excellent on the new material UHU^® adhesive, showing a phase modulation for refraction index and relief. This modulation is determined by the cured polymers process induced by friction, as pressure and temperature, with an anaerobic reaction.For copy of conventional holograms at high frequencies (holographic ranges), the diffraction efficiency parameter is in the neighborhood of 19.1% at first order or more, depending on diffraction efficiency of the pattern of the hologram. The hologram is elaborated in the absence of any development process and does not need to have carefully controlled conditions of the environment. Following this process, the hologram is obtained at standard atmospheric conditions of pressure and temperature.     

X光Gabor波带片编码成像技术实验研究

 基于星光II实验装置进行了Gabor波带片编码成像探索性实验研究。采用束匀滑光斑三倍频激光打靶，辐照专门设计的ＣＨ埋金属条靶（共两种），产生了有明确形状、边缘清晰的等离子体。研制了专门的Gabor波带片编码相机，并利用该相机采用单张胶片对不同的靶目标在不同的深度层次上曝光的技术，获得了具有深度层次信息的三维激光等离子体编码像。利用数值重建技术对实验所获得的图像解码，最终获得了在不同深度层次上的激光等离子体信息。