应用光学——光学系统设计指南

第十九章相干光学系统 19.3.5 特殊的全息图记录方法 19.3.5.1 非相干照明全息术只要使每个物点有可能产生它自己的参考波,那么就可以制作非相干照明物体的全息图。为此,来自每个物点的波前分裂成两个成分,然后使它们产生干涉形成全息图。这样,每个物点产生一个全息图,并与其他     

光学扫描全息术的推广

给出了光学扫描全息术的基本原理。记录时用实时 FZP与物体强度透射率发生卷积从而产生扫描全息图 ;再现时用与记录时相对应的 FZP与全息图信号发生卷积即可再现出物体的信息。推广了光学扫描全息术 ,提出只要某一实时的光场强度分布函数具有如下性质 :(l)该函数中含有 x,y,z参量且相对于 z参量具有圆对称性 ;(2 )对于某一确定的 z参量 ,该函数的自相关是δ函数 ,就可以把该光场作为光学扫描全息术中的照明光场对物体进行扫描记录以得到扫描全息图。     

三维漫射体单波长真彩色彩虹全息术

提出一种新的三维漫反射物体真彩色彩虹全息术,在普通一步法真彩色彩虹全息术的基础上,用单波长激光逆光路再现,可在同一种记录介质上一次曝光记录三维物体的真彩色全息图.因而特别适合于制作光致抗蚀剂模压全息母板.     

旋转光楔多重全息术

本文提出一种新颖的多重全息术,它是利用旋转光楔调制平面参考波的传播方向,实现编码参考光记录获得多重全息图.该全息图经球面波再现,获得位于同一平面内的再现多重象.文中给出了这种方法的理论分析和实验结果,两者是吻合的.     

实时全息术检测透明物的一种新方法

介绍了实时全息术检测透明物的一种新方法,它采用物光再现的参考光和参考光通过全息图的直透光所形成的干涉图纹检测透明物体的变化。证明了这组干涉图纹与用参考光再现的物光和物光通过全息图的直透光所形成的干涉图纹分布规律相似,仅在相位上相差π。还讨论了这组干涉图纹的衬比和获得最佳衬比的条件。此方法可消除物光光路上某些因素带来的相位畸变,避开待测物体自发光的干扰,并可在全息图后方任意位置进行记录,这使实时全息术在实践中更具有灵活性,有助于它在更广阔领域内的应用。     

相移同轴无透镜傅里叶数字全息的分析与实验

应用菲涅耳衍射和全息理论，详细分析了无透镜傅里叶变换数字全息图的记录、再现方法和再现像的特点，分析了相移数字全息图的记录和再现方法，并进行了相应的实验验证。结果表明：直接对无透镜傅里叶数字全息图进行傅里叶逆变换可同时得到与物体完全相同的再现像及其共轭像；同轴无透镜傅里叶数字全息术能最大程度满足CCD对采样条件的要求，从而可以增大记录物体的尺寸，减小记录距离，明显提高再现像的清晰度和分辨率；相移数字全息术能有效地消除数字再现光场中的零级光场和共轭像，显著提高再现像的信噪比。条件许可时，相移同轴无透镜傅里叶数字全息术是目前解决数字全息术中再现像的分离与满足采样条件之间矛盾的最佳方法。     

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。     

二次再现全息图

目前 ,光学防伪技术已广泛应用于钞票、信用卡、各种证件和高档商品上。全息术是一种被广泛认知的光学防伪技术 ,编码加密技术是提高它防伪功能的重要手段。二次再现全息图是根据全息图能够进行多次记录和多次再现的特点提出的一种加密全息图。在一定的照明条件下 ,它的再现光经过一个平面反射镜的反射返回到全息图 ,作为它的第二束照明光 ,这时能够再现出被加密的图像。它是由一个像全息图和一个参考光编码全息图组合而成的。一般情况下 ,二次再现全息图存在再现光路恢复困难的问题。利用低频光栅能够较好地解决这一问题 ,使二次再现全息图达到实用性的要求。该技术用于防伪产品可提高它的防伪力度。给出了详细的理论分析、制作方法和实验结果     

全息显示技术讲座 第六讲 其他全息显示方法

<正> 全息显示是全息术发明以来所取得的最卓有成效和最重要的应用之一.前五讲,我们介绍了适合于显示用的各种全息图:透射和反射菲涅耳型全息图、象全息图、傅里叶变换全息图和彩虹全息图,并概述了全息显示的重要成果——合成全息和全息电影.这一讲介绍其它全息显示方法,从中可进一步看到全息显示的广阔前景。一、深度多路合成全息第五讲中,介绍了角度多路合成全息,即从一系列不同角度拍摄的物体二维照片综合成一张全息图,可以再现原来的三维物体。这里,我们介绍另一种合成全息——深度多路合成全息。它是从一系列不同深度拍摄的二维照     

大尺寸物体彩色全息图制作的研究

通过分析两步法制彩色全息图中全息图空间带宽积与物体大小、全息图记录距离的关系,提出了一种拍摄大尺寸物体彩色全息图的方法。经编码,设置参数,在视窗处平面记录下三分色全息图, 以保证用最小的幅面记录下物体的完整信息,并且H1rgb处于同一平面经原参考光的共轭光再现时,他们的再现像能完全重合;将H1rgb再现,获得大视场的物光波信息,三基色物波信息重合后,用光学方法记录大幅面的彩色全息。该方法能提高全息图再现像的视场和解决大尺寸物体的全息图难拍摄问题。 经实验验证,该方法能将全息图再现像的视场提高6倍左右。     

分数傅里叶变换全息图及其在防伪中的应用

提出分数傅里叶变换全息图,讨论了它的性质。拍摄分数傅里叶变换彩虹全息图。基于其再现条件的特殊性,可建立一种新型的伪全息术。     

菲涅耳波带板无运动卷积全息术

提出了菲涅耳波带板(FZP)无运动卷积全息术.该技术使用均匀扩展光源,使得从光源不同位置发出的光在经过FZP编码孔径之后,在物体上形成多个菲涅耳波带板投影叠加.物体的全息图是FZP投影光强分布函数与物体的光强分布函数的卷积,无需机械运动便得到物体的扫描全息图.采用数字相关解码方法实现全息图的再现.用蒙特卡罗方法模拟了菲涅耳波带板入射光束在经过散射介质以后,其出射光强分布随散射介质厚度的变化规律.结果表明:当散射介质厚度为5 cm时,出射光束依然基本保持菲涅耳波带板形式的光强分布.对嵌埋在浓度为1%的Intralipid散射溶液中直径为0.4mm的金属丝进行成像实验,分别得到当散射介质厚度为1cm、3cm和5cm时的再现像,实验验证了菲涅耳波带板无运动卷积全息术用于高散射介质中物体成像的可行性.     

一种新的真彩色彩虹全息术

本文提出了一种新的真彩色彩虹全息术称为三维物体的色编码重现技术,其特点是:利用单波长激光对三原色激光所记录的三维漫反射物体的菲涅耳全息图进行编码,从而可用单波长激光器在同一种记录介质上一次曝光记录三维物体的真彩色彩虹全息图。     

应用光学——光学系统设计指南 第十九章 相干光学系统

19.3.3.6 再现的相干性和单色性弄清楚了全息记录的条件之后,我们回头来讨论再现的条件。尽管原始的全息图总是利用与记录时的参考波相同的波来进行再现,但是这只是充分的条件,并不是必要的条件。我们从(19.123)至(19.125)式来着手讨论,把这几个公式改写成通常的无放大全息图的情况(m=1),并且再现光源处在原始参考光源的平面(z_2=z_1)内。这样产生的虚象有     

球面参考光波数字全息的一些特点分析及实验

对以球面波作为参考光记录数字全息图的采样和再现分离条件进行了详细的分析。推导出了同时满足采样和再现分离条件时,CCD及物体的横向尺寸、物体及参考光源至CCD的距离之间需要满足的关系式,证明了完全散射物体上复振幅在记录面上的叠加可以等效为一个点光源在记录面上产生的效果,进行了相应的实验研究。结果表明：数字全息术中采用球面参考光波可以比采用平面参考光波更容易满足采样和分离条件,并可以记录到更多的物体信息;在物体至CCD的距离固定的情况下,无透镜傅里叶变换全息术是优化的记录光路结构;散射物体比衍射物体的数字全息图更容易满足采样和分离条件。     

什么是计算全息?

一、计算全息的意义 计算全息术是全息术的一个重要分支.六十年代初全息术开始发展后不久,计算全息术即随之出现.它与一般全息术(指光产生的全息)的区别庄于:全息记录与再现过程的一部分由计算机取代.根据所取代部分的不同,又可分为计算机产生的全息图和全息图的计算机再现两种,通常都简称为计算全息. 值得指出的是:计算机所取代的部分只是人对自然过程的一种模拟.正如计算全息的创始人Loh-mann所指出的那样:在一般全息术里,光波的传播完全按自然界的客观规律进行,也就是严格遵守反映这些规律的麦克斯韦方程.而在计算机里进行的模拟过程,是…     

光学信息处理讲座 第三讲 计算机全息图及其应用

1948年Gabor提出了一种新的两步成像方法,他称之为波前重现.Gabor证实,物体的衍射光波与一个合适的相干参考波相叠加,该物体衍射光波的振幅和相位都能以干涉强度的形式记录下来,由这样一张记录下来的干涉图象(全息图),可以重现原来物体波前.现在甚至可以记录和重现看不见的或者实际上不存在的直觉物理客体,这就是计算机全息图能帮我们做到的.原则上讲,只需要知道物体的数学表示,计算机全息图就可以把物体波前重现出来,例如有机化学分子、电子云分布、计算机辅助设计的飞机和水坝等. 计算机全息图可以产生接近于理想的物体波前.利用光学干涉…     

应用光学光学系统设计指南——第十九章 相干光学系统

19.3.6 特殊用途的全息术19.3.6.1 全息衍射光栅点光源的傅里叶全息图是一种正弦光栅。这样的光栅如果很薄,那么所有的能量集中在零级和一级中;如果很厚,并且在布拉格衍射控制下,那么所有能量集中在一个级内。于是,全息术为制造有效的衍射光栅提供了一种相当简单的方法。     

诺贝尔物理学奖百年回顾

 （续前）１９７１年伽博（ＤｅｎｎｉｓＧａｂｏｒ,１９００－１９７９）因发明和发展全息照相法,获得了１９７１年度诺贝尔物理学奖。１９４７年,伽博在从事提高电子显微镜分辨本领的工作时,受布喇格在Ｘ射线金属学方面的工作和泽尔尼克引入相干背景来显示位相的工作的启发,提出了全息术的设想并用以提高电子显微镜的分辨本领。这是一种全新的两步无透镜成像法,也称为波阵面再现术。整个过程由两步──波阵面记录和波阵面再现──来完成。在波阵面记录过程中,引入适当的相干参考波,使它与物体衍射（或散射）的光（物光）相干涉,把这个干涉场记录下来,即可得到一张全息图。     

无透镜傅里叶变换全息图在欠采样条件下的数值再现分析

在理论分析无透镜傅里叶变换全息图记录的基础上,结合CCD的结构特点,用傅里叶频谱方法具体研究了无透镜傅里叶变换全息图在欠采样条件下的再现问题.指出在无透镜傅里叶变换全息术中,对有限尺寸物体而言,在记录过程不满足申农（Shannon）采样定理的条件下,仍能完整再现出物体的像.同时对再现像的变化特点进行了理论说明.所得的实验结果与理论分析一致.