自聚焦光束的数值计算和数值模拟

基于旁轴近似下的非线性的薛定谔方程在光束的自聚焦点附近是崩塌的,与实际现象严重相悖,这是由于旁轴近似下的波方程无法描述光在自聚焦点附近的状态.因此,本文引入非旁轴项,建立光束自聚焦的数学模型,数值模拟出光束在自聚焦过程中的非崩塌现象.     

方形自聚焦透镜的折射率分布研究

为了获得方形自聚焦透镜的折射率分布,提出了一种求解其折射率分布的半经验方法。该方法利用圆形边界条件下获得的扩散方程的解去近似方形边界条件下扩散方程的解,该近似解中的4个待定系数用雅明干涉法测得的方形自聚焦透镜4个位置点上的折射率来确定。该方法避免了在方形边界条件下求解扩散方程的复杂过程,得到的半经验公式形式简单、计算方便,利用半经验公式计算得到的折射率与实验结果吻合得较好,二者之间的最大相对误差为0.94%,平均相对误差不超过0.3%。该公式为以后研究方形自聚焦透镜阵列成像问题提供了可供参考的理论依据。     

计算全息三维实时显示的研究进展

计算全息三维实时显示是目前国际光学领域的研究热点之一。综述了计算全息三维显示技术研究的现状。从计算全息三维显示的原理出发,简介了全息图计算的复杂度、再现像尺寸与视场角等参数的关系以及影响再现图像质量的主要因素。分析了各种获得高质量、大图像和宽视场角的全息三维实时显示技术方案,指出了其中存在的关键问题,并对全息三维实时显示的未来进行了展望。     

数字全息技术研究进展及应用

本文对数字全息技术的历史和发展做了简要回顾,分析了数字全息技术在现阶段存在的问题,介绍了数字全息技术在消除零级衍射像干扰、提高再现像分辨率等方面的研究进展,对数字全息在各方面的应用研究状况作了简要介绍。     

用计算全息制作的自聚焦匹配滤波器

介绍了一种自聚焦型计算全息的匹配滤波器。它通过对物体的共轭傅里叶谱加二次位相因子后编码、缩微而成。由于它具有自聚焦的功能,从而可以使光路大为简化,调节方便,适用于不同缩放比的物。给出了与理论一致的实验结果     

减少计算全息再现散斑的多图象平均方法

本文提出了减少计算全息再现散的多图象平均方法。计算机模拟实验和光学实验表明，该方法能有效地抑制计算全息再现的散斑噪声，提高信噪比，得到高质量的再现像。     

自聚焦透镜在传感应用中的研究进展

分析了自聚焦透镜的性能,并就自聚焦透镜在耦合系统,准直系统,成像系统,窥镜系统,测量系统和干涉系统等应用研究,最新动态及存在的问题进行了探讨,指出了自聚焦透镜上于自身的特点而将在光通讯技术,生命科学,测量科学和材料科学等领域中成为研究的热点和得到广泛的应用。     

分数傅里叶变换计算全息图

提出了分数傅里叶变换计算全息图 (FRTCGH)。采用分数傅里叶变换的快速算法和罗曼Ⅲ型迂回位相编码方法设计并制作了一个物体不同分数阶的分数傅里叶变换计算全息图 ,用罗曼Ⅰ型分数傅里叶变换光学系统再现原物体 ,得到了物体清晰的像。分析了FRTCGH和再现图像随分数阶变化的规律 ,讨论了分数傅里叶变换计算全息图与菲涅耳计算全息图之间的关系。     

一种制作具有一定可视角度的傅里叶变换计算全息图的新方法

提出了一种制作三维物体具有一定可视角度的傅里叶变换计算全息图的新方法.根据CT断层扫描原理,通过从三维物体的二维数码照片中提取信息的方法制作傅里叶变换计算全息编码图.利用数字微反射镜(DMD)将制成的傅里叶变换计算全息编码图记录到全息干板上.为制作计算全息图提供了一种新的方式.     

无透镜分数傅里叶变换全息图

用球面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射,提供了无透镜分数傅里叶变换全息图的记录方式,根据波前相因子判断法,分析了其再现过程的共轭关系,放大率关系,给出了该类全息图傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释。实验结果验证了理论的可靠与可行。     

假彩色编码分数傅里叶变换彩虹全息图

提出了假彩色编码分数傅里叶变换彩虹全息图 ,并对其再现像的位置、大小、编码色的设计进行了讨论。基于再现像的位置、大小与记录系统分数阶有关 ,其编码颜色既与狭缝位置又与记录系统和再现系统的分数阶有关的特性 ,可建立一种新的防伪全息术。     

多重分数傅里叶变换全息防伪术

基于分数傅里叶变换全息图 (FRTH)的记录和再现的特殊性 ,提出一种记录多重全息图的新方法 ,可发展一种多重FRTH防伪术。即利用简单的分数傅里叶变换系统 ,并改变其分数阶 ,就可以很方便地在一块感光板上分别记录多个物体 (或同一物体的不同部分 )在不同位置上的不同阶的FRTH。制作了多重分数傅里叶变换全息图 ,讨论了其防伪特性 ,并获得了满意的再现结果     

分数傅里叶变换全息图及其再现像的解析性

将分数傅里叶变换用于全息图制作,针对各种记录方式,全面研究了分数傅里叶变换全息图无透镜再现像的共轭关系和放大率关系,确切完整地给出了分数傅里叶全息术傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释。计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行。     

计算机制作平板型周视彩虹全息

利用计算机制作全息图简洁和灵活性,在光学周视彩虹全息的基础上提出了计算周视平板彩虹全息。在菲涅耳衍射理论的近似框架下,从理论推导出基元周视全息的物光分布。实际物体在记录面上的物光分布可以看成是物体上所有物点的基元周视全息物光分布的叠加。根据这一原理,模拟光学全息原理,计算出物体周视全息的物光和参考光的干涉条纹,从而获得平板周视全息图。该方法克服了光学平板周视全息在制作光路上的复杂性,使得周视全息图的制作简便易行。给出了实验证明。     

迂回相位编码的傅里叶变换计算全息图及其再现

光学全息图直接利用光学干涉法在记录介质上记录物光波和参考光波叠加后形成的干涉图样,而采用计算全息(CGH)的方法可不借助参考光直接记录物光波的复振幅信息.如果对迂回相位编码的全息图再进行一次逆的快速傅里叶变换,则可由计算机模拟完成物光波的全息图再现.试验结果也验证了该方法的可行性.     

再谈"非对称单透镜分数傅里叶变换全息图"

运用波前相因子判断法,对各种非对称单透镜模式分数傅里叶变换全息图作全面系统的分析,讨论了记录和再现各种因素对再现像性质的影响,确切完整地给出了物像关系的数学表达和物理解释。实验结果验证了理论的可靠性与可行性。