多模式光学数字全息实验教学系统

研究设计了一种多模式现代光学数字全息成像实验教学系统.该系统可通过多光路模式与CcD技术相结合建立并记录数字全息图频率场,采用不同数学算法和程序实现全息图的全数字化重构再现与图像的三维测量,并通过界面设计详细演示数字全息成像的原理与过程.     

光学元件表面的数字全息检测

针对球形光学元件的表面质量检测,开发了一种基于数字全息的表面曲率参数及疵病的同步检测方法。利用最小二乘法对再现波前进行参数拟合和计算,解决了再现过程中倾斜因子补偿对测量可靠性造成的影响。通过将原始数据与生成的虚拟曲面相减实现了表面疵病信息的同步提取。实验证明,该方法的测量结果与白光干涉仪的测量差异小于1.5%,在不同倾斜因子补偿系数作用下的测量结果误差小于1%。     

光学元件表面的数字全息检测

针对球形光学元件的表面质量检测,开发了一种基于数字全息的表面曲率参数及疵病的同步检测方法。利用最小二乘法对再现波前进行参数拟合和计算,解决了再现过程中倾斜因子补偿对测量可靠性造成的影响。通过将原始数据与生成的虚拟曲面相减实现了表面疵病信息的同步提取。实验证明,该方法的测量结果与白光干涉仪的测量差异小于1.5%,在不同倾斜因子补偿系数作用下的测量结果误差小于1%。     

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。     

一种获得大视角彩虹全息图的新方法：全息共轭法

提出一种利用全息相位共轭法获得大视角彩虹全息图的新方法,和全息聚光屏的概念.与一般彩虹全息法相比,全息相位共轭法所得彩虹全息图的视场不受透镜孔径的限制.简述了全息共轭法的基本原理,从理论上和实验上证明了该方法的可行性.     

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.     

无直透光和共轭像的数字全息

根据数字全息的可计算特性，提出用图像处理的方法直接对数字全息图在空域进行预处理，使其再现时不出现直透光和共轭像，大幅度提高再现象的质量。并进行了实验验证。     

全息光学元件递推制作的数学模型

用递推制作方法可制作出像质优良的全息光学元件。首先用球面光路系统产生球面参考波,制作一块中间全息元件,然后用这块中间全息元件产生非球面参考波,制作出最终全息元件。本文阐述全息光学元件递推制作的数学摸型。     

制作替代双棱镜的全息光学元件

制作替代双棱镜的全息光学元件刘成森（辽宁师范大学物理系大连１１６０２２）全息光学元件在很多领域可以代替传统的玻璃光学元件（１），本文提出了一种制作可以代替玻璃双棱镜的全息光学元件的方法．光路如图１所示．其中Ｌ１、Ｌ２是柱透镜，它们将平行光会聚成狭缝状...     

多焦距多通道全息光学元件

本文介绍了由不同焦距与不同衍射方向的全息透镜组合而成的一种新型全息元件。这种元件中的每个透镜具有相同的物方光轴和不同的象方光轴。它可以把物方空间沿光轴方向上的不同物距上的物面分别成像在对应的通道上,从而把一个三维物场变为多个二维像进行显示。文中给出了应用此元件对三线粒子场进行检测的初步结果。     

Reconstruction resolution enhancement of EPISM based holographic stereogram with hogel spatial multiplexing

We investigate how the splicing mode of a holographic element (hogel) affects the reconstruction of a 3D scene to improve the reconstruction resolution of a holographic stereogram fabricated using the effective perspective image segmentation and mosaicking method (EPISM). First, the effect of hogel spatial multiplexing on holographic recording and reconstruction is studied based on the mechanism of recording interference fringes in the holographic recording medium. Second, combined with the influence of multiple exposures on the hologram's diffraction efficiency, the diffraction efficiency of the holographic stereogram is analyzed in the spatial multiplexing mode. The holographic stereogram is then regarded as a special optical imaging system. The theory of spatial bandwidth product is adopted to describe the comprehensive resolution of the holographic stereogram, which explains why hogel spatial multiplexing can significantly improve the reconstruction resolution of a holographic stereogram. Compared with the traditional printing method under the same parameters in optical experiments, hogel spatial multiplexing has a lower diffraction efficiency but a higher quality of reconstructed image, consistent with the theoretical analysis.     

Direct Fabrication of Surface Relief Holographic Diffusers in Azobenzene Polymer Films

We propose a direct fabrication of light diffusers using azobenzene polymer films. Holographic recordings of surface relief diffusers are formed on the polymer film by exposure to an Nd:YAG laser (532 nm) through source diffusion materials. No post-treatment is needed, and it can be erased by heating or irradiating uniform laser beam. Diffusion pattern can be controlled by the polarization of the laser. Transmittance of over 88% is obtained at the wavelength of 633 nm.     

用全息光学元件实现对眼睛的激光防护

反射式全息滤光片具有很好的滤光特性,可作为一种激光防护元件.本文对这种元件的波长选择性,角度选择性,所能承受的功率密度进行分析,并讨论了实际应用的可能性.     

基于全息光学元件的光纤光谱仪的光路设计

基于全息光学理论分析了全息光学元件的高斯成像性质,包括光焦度、成像位置、衍射效率以及作为光纤光谱仪光栅元件的可行性,并以全息光栅的成像理论以及光谱仪工作原理为基础,设计了光谱仪器光学系统的各个参数,通过Zemax软件的仿真、像质评价及优化,得出最终的参数和模拟结果。所使用的全息光栅记录波长为575 nm,记录光束之间的夹角为10,一束为平面波,一束为球面波,焦距40 mm,使用+1级衍射光,光栅孔径为10 mm。光谱仪的工作波长范围为400 nm～800 nm,体积140 mm*30 mm*40 mm,谱面展宽29.1 mm。通过在光学平台上搭建光路,利用已研发完成的电路系统及光谱仪软件,针对汞灯光谱进行了试验,光谱分辨率优于8 nm,测量得到的汞灯光谱与标准汞灯光谱一致,表明了所设计的基于全息元件的光纤光谱仪光学系统是可行的。     

Holographic optical element for laser time-of-flight flow sensor

A novel laser time-of-flight flow sensor has been developed. A specially designed holographic optical element (HOE) constitutes the basis of the optical front end of the sensor. The multifunctional HOE maintains both the transmitting and receiving functions of the optical front end and is designed so that the alignment of the optical system is independent of small changes in the wavelength and temperature. This makes it possible to use a laser diode and makes the optical front end very compact and robust. The HOE is produced as a high-efficiency surface relief grating, thus making a large-scale production through polymer replication possible. The design and fabrication of the HOE is described and the stability of the sensor system is discussed with respect to wavelength variations. Direct calibration measurements on the sensor and test velocity measurements are presented. The sensor is intended for water flow measurements in pipes and can also be used for velocity measurements of solid surfaces.     

对象散全息元件产生的正交象散特性的研究

本文从理论上分析了用全息方法制作具有象散特征的一种光学元件——象散全息元件——的可能性,并得到实验上的证明.对由象散全息元件在空间正交方向上产生的象散特性作了较为仔细的研究,给出了实验结果.若用此元件代替普通象散系统,将具有使用方便,经济等优点.     

A volume holographic optical element for optical coupling to single-mode fibers

We propose and demonstrate a volume holographic optical element (VHOE) for signal-mode fiber coupling and the sending of conjugate waves of reference light for the construction of holographic elements. Given the inherent Bragg conditions of the VHOE, the angular tolerances of the conjugate reading light in both the horizontal and vertical directions are studied under different conditions.     

X像转换为全息立体图像的像质评价方法

描述全息立体图像像质的评价方法,包括1)像的逼真度;2)像的相对结构容量;3)相关品质;4)面积元法。