菲涅耳衍射的数值计算

利用Mathematica软件分别计算了单缝衍射及双缝衍射的光强分布,成功解决了菲涅耳衍射的计算这一较难问题,并得到了双缝衍射向杨氏双逢干涉过渡的具体条件,完成了实验室内难以完成的任务.     

基于深度学习的离轴菲涅耳数字全息非线性重构

针对离轴菲涅耳数字全息图,提出基于深度学习的单幅数字全息非线性重构方法 .采用经典的菲涅耳衍射积分模拟数字全息成像以供给网络训练所需样本,利用深度卷积残差神经网络通过学习数字全息图与相关物像之间的非线性数学映射关系实现全息图的物像重构.数值模拟表明,与传统的频率滤波和四步相移技术实现菲涅耳数字全息重构相比,本文提出的方法可直接消除零级像及孪生像,无需条纹物项抽取预处理步骤,且重构的物像具有较高的质量,针对相同记录参考光下不同衍射距离所生成的测试集亦具有较强的稳健性.     

菲涅耳全息图的显微成像

从理论上描述了菲涅耳全息图显微成像的原理,并进行了菲涅耳全息图显微成像的初步试验。     

基于虚拟光波场的菲涅耳衍射计算及应用研究

为满足特定观测区域光波场的较高空间分辨率要求,提出一种在衍射计算中引入虚拟光波场,利用初始光波场的取样数表示观测平面任意区域衍射场的计算方法。通过应用该方法对具体实例进行模拟计算,结果表明该方法在观测区域所获得的有效信息量增加,所获得的衍射场空间分辨率可以达到5.2×10-3 mm/pixel,而S-FFT计算获得的衍射场空间分辨率为26.6×10-3 mm/pixel。并且在基于该方法的彩色数字全息波前重建的实验研究中,所得结果表明该方法能够取得更好的重建效果。     

菲涅耳数字全息图的Gabor小波变换再现法

提出了一种基于Gabor小波变换的菲涅耳全息图的数值再现方法,实现无需空间滤波处理,即可对物光波进行数值再现.给出Gabor小波变换以及小波变换脊的定义,并从理论上证明通过对全息图进行Gabor小波变换,提取小波变换脊对应的小波变换系数,包括幅值与相位信息,即可直接获得与+1级频谱相对应的被测物光在全息面上的强度与相位分布,并同时直接消除零级衍射像以及孪生像的影响.通过计算机模拟再现光波经全息图衍射后的传播规律实现数值再现,得到清晰的再现像.通过计算机模拟一相位型物体以及实验证明该方法的有效性.     

菲涅耳圆孔衍射的解析处理

推导了傍轴条件下菲涅耳圆孔衍射场的级数解,进而讨论了一些具有重要理论和实验意义的问题。     

用一幅离轴菲涅耳数字全息图重建物光波的局域算法研究

基于对离轴菲涅耳全息干涉条纹强度分布的分析,根据CCD记录数据的特点研究了从一幅全息图重建物光波波前、再现物体像的一种新方法.以记录面上某一点（CCD靶面上某一像元）为中心取一个小邻域,假设在该邻域内参考光的振幅、物光的振幅和相位是慢变化的,全息图的强度变化仅是由倾斜入射的参考光的相位变化引起的,从而可用最小二乘法构建一个线性方程组,通过求解该方程组可求得该点物光波的振幅和相位.文中给出了该方法的基本思想和理论分析,并通过计算机模拟和初步的光学实验,验证了该方法的正确性和有效性.     

验证菲涅耳圆孔衍射中的一个重要结论

验证菲涅耳圆孔衍射中的一个重要结论温淑珍（黑龙江绥化师专）在菲涅耳圆孔衍射中，如图１，圆孔ＣＣ’露出的波阵面，在与点光源Ｐ０处同一轴上的Ｐ点引起的光振动的振幅”’为其中山和山分别为波阵面上相对于ＰＯ和Ｐ所作的第一个和最后一个菲涅耳半波带单独对该点引起...     

环形光栅的菲涅耳衍射

在圆孔的菲涅耳衍射的基础上 ,讨论环形光栅的菲涅耳衍射 ,并给出了计算机仿真结果     

菲涅耳圆孔衍射的解析处理

推导了傍轴条件下菲涅耳圆孔衍射场的级数解,进而讨论了一些具有重要理论和实验意义的问题．     

重建彩色数字全息图时不同色光物光场的准确重叠研究

将数字全息检测物体表面视为散射面,球面波为参考波,使用角谱重建算法对不同波长照明情况下物平面光波场重建位置进行研究.结果表明,不考虑图像的物理意义时,衍射的一次傅里叶变换重建像中心与物光场频谱的中心相对应,以一次傅里叶变换重建像为参考,可以较好地确定物光场频谱位置,按照可变放大率的角谱重建算法实现不同色光重建场的准确重叠.     

全息图的数字重现

计算机数字重现全息图可消除像差，噪声及记录过程中底片非线性因素的影响，与可见光重相现比有更大的灵活性。对短波和全息如Ｘ射线全息，电子全息来说，数字重现可大大提高其重现分辨率。本文给出了全息图数字重现的理论公式，利用理枋全息图的强度分布数据成功地重现了同轴和离轴全息图，并对重现结果作了分析。     

Analysis of Volume Hologram Using Fresnel Coefficient Matrix

ｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　ＳｉｍｐｌｅａｎｄｏｒｒｉｇｏｒｏｕｓｃｏｕｐｌｅｄｗａｖｅｔｈｅｏｒｉｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆＢｒａｇｇｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｗｅｒｅｕｓｅｄｇｅｎｅｒａｌｌｙｉｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖｏｌｕｍｅｈｏｌｏｇｒａｍ［１～４］－Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｔｈｅａｃｔｕａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｉｎａｖｏｌｕｍｅｈｏｌｏｇｒａｍｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｈｏｌｏｇｒａｍｍｅｄｉｕ…     

Analysis of Volume Hologram Using Fresnel Coefficient Matrix

The spectral characteristics of volume hologram is analyzed using Fresnel coefficient matrix. The volume hologram is treated as a medium in which the refractive index changes continuously. The analysis is in good consistency with previous experimental results of volume hologram.     

数字滤波法再现电子全息图

在分析电子全息图特性的基础上,提出频谱滤波法对电子全息图进行数字再现,以解决其再像之间相互重叠的问题,此方法首先将数字化的电子全息图进行傅里叶变换得到全息图的空间频谱,然后对此频谱进行滤波处理并作反傅里叶变换得到一幅新的全息图,最后再用一般的数字再现法对此新的全息图进行再现,用这种方法,可以很方便地得到不受干扰的再现实像。     

压缩感知重建数字同轴全息

数字重建是数字全息技术的关键步骤.传统的重建算法存在共轭像、聚焦物体与背景离焦物体相互干扰等问题.应用新兴的压缩感知技术,研究了全息图像的稀疏重建.基于衍射的线性运算,导出了利用压缩感知重建数字同轴全息三维空间的算法.利用该算法对颗粒的模拟全息图和数字显微全息实验全息图进行了重建,并将重建结果与传统的卷积重建结果进行了...     

基于菲涅耳全息图和离散余弦变换的“盲数字水印”技术

基于光学菲涅耳全息图和相位密码板,结合离散余弦变换,设计了一种新的正实值编码的“盲数字水印”计算方法.相位密码板是多个点光源的菲涅耳衍射光场的相角之和,原始水印图像在其菲涅耳衍射域中与通过相位密码板的参考光作相干叠加,形成菲涅耳全息图;之后将其嵌入到原始宿主图像的离散余弦变换中,同时将此叠加水印信息的原像素值用其邻近的原像素均值来替换;通过作逆离散余弦变换,获得了已嵌入水印信息的正实数值的目标图像;通过对载有水印信息的目标图像作逆运算,从中提取了原始水印图像.数值计算结果表明：该水印计算法对JPEG有损压缩、剪切、噪音污染和重采样等攻击,具有很强的鲁棒性.由于本算法属“盲数字水印”技术,以及水印信息的灵活嵌入和多重密钥（衍射距离、多个点光源位置等）的随意选择,从而使该算法具有很高的安全性和实用价值.     

Tukey窗函数用于数字全息图的切趾研究

提出采用Tukey窗函数对数字全息图进行切趾处理的方法,以削弱数字全息像再现过程中的孔径衍射效应,抑制再现波前的起伏.模拟实验结果表明,该方法显著改善了再现像中央区域的强度和相位分布,适用于微小物体的显微测量及微小形变测量等领域.