体全息存储系统中的傅里叶变换透镜设计

提出和设计了一种应用于体全息存储系统的傅里叶变换透镜,是为了适应体全息存储系统对傅里叶变换透镜的特殊要求而设计的。设计中使用了光学自动设计软件ZEMAX。综合各方面考虑,采用双平凸结构,具有以下特点:焦距短,系统结构紧凑;焦距易于改变,以方便实现不同焦距比;工作视场大,能提高体全息存储系统的存储密度;结构简单,容易加工装调,造价低。透镜组用于像素数为1k×1k的空间光调制器(SLM)与CCD匹配对准。     

物光参考光同光轴的体全息存储光学系统设计

将两块漫射板分别置于输入面的两侧,使物光和参考光同光轴,可以使体全息存储傅里叶变换光学系统更为紧凑。然而,在这种全息存储光学系统中,物光和参考光的总数值孔径较物光数值孔径大很多。分析这种体全息存储光学系统物光和参考光光路的设计要求和光学参量的确定;采用多重结构方法对物光正向光路、逆向光路和参考光光路同时优化设计,实现对物光光路二对物像共扼位置控制像差,并满足参考光光路的要求;给出前后组焦距分别为33 mm和30 mm的物光和参考光同光轴,前工作距为30 mm,物光和参考光总数值孔径为0.53的全息存储光学系统的设计结果。系统的波像差小于0.071λ,达到衍射极限。     

用全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图

提出一种全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图的新方法，它能在三维空间不同位置和不同方向上分别再现所记录的多个物体的图象，分析了利用全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图的原理及特点，制作了多重分数傅里叶变换全息图，并获得了满意的再现结果。     

用多焦点全息透镜实现多重谱分数傅里叶变换

提出用多焦点全息透镜实现多重谱分数傅里叶变换.利用全息方法通过一次曝光制作出多焦点的全息透镜,分析了用此全息元件实现这种变换的条件,并在实验上实现了多重谱分数傅里叶变换. 实验结果表明这种变换方法简便可行,可广泛应用于多通道光学信息处理系统及多目标图像识别系统中.     

无透镜傅里叶变换型全息瞄准具研究

基于无透镜傅里叶变换全息术制作了一种新型激光全息瞄准具。瞄准具的核心部件是由一块无透镜傅里叶变换位相全息图和一块全息光束变换器组成的全息光学元件。其突出优点是大视场,大出瞳距离,适合双眼瞄准。此外,瞄准线为明亮的虚像,不会暴露目标,结构简单,对射击近距离运动目标效果突出。介绍了全息瞄准具组件的原理和制作方法,并对其性能进行了分析。     

傅里叶变换全息术的应用——全息方位指示器制作

介绍一种制作全息方位指示器的新方法，它是利用傅里全息技术，将大量的方位信息按照一定的规律存储于一张全息干板上，形成全息阵列，并通过观察不同方向入射光再现的全息像来判断其相对位置。     

反射式离轴无透镜傅里叶变换数字全息实验初探

实验研究中,设计了反射式离轴无透镜傅里叶变换实验光路图,并成功进行了记录和再现,记录并分析了实验要点。     

用小型全息设备做傅里叶变换全息图存储资料实验

阐述了用小型全息设备做傅里叶变换全息图存储资料实验所采用的光路、详细的操作步骤和实验中的关键问题.     

用变形全息透镜实现变形分数傅里叶变换

利用一发散点光源和一束倾斜平行光制作出在两个垂直方向上具有不同焦距的变形全息透镜,且用此全息元件实现了变形分数傅里叶变换。变形全息透镜两个方向上的焦距随全息记录条件和再现条件而变化,分析了用这种全息透镜实现变形分数傅里叶变换的条件。实验表明,用该元件能够方便地实现任意级次的变形分数傅里叶变换。     

无透镜傅里叶变换显微数字全息成像系统的焦深

基于透镜相干光学成像系统的斯特列尔(Strehl)判据, 对无透镜傅里叶变换显微数字全息成像系统的焦深进行了推导, 得到了参考点源对称偏置和非对称偏置两种情况下的焦深表达式. 结果表明, 无透镜傅里叶变换显微数字全息成像系统的焦深决定因素与透镜相干成像系统的焦深决定因素不同, 其焦深不仅与照明光源的波长, 成像系统的孔径及记录距离有关, 还与参考光源的配置有关. 计算机模拟和实验结果均证明了理论分析的正确性.     

二芳烯材料在重复擦写体全息存储中的应用研究

二芳烯材料是一种性能优异的光致色变材料,具有很好的抗疲劳性能,一般能重复擦写上万次,而不损失其性能。通过体全息光栅记录实验、角度复用体全息存储实验、重复擦写及强光记弱光读等实验,对二芳烯材料在重复擦写体全息存储中的应用进行了系统研究。由于二芳烯材料具有很高的折射率调制度(Δn=1.15×10-3)、可多次重复擦写、强光记弱光读的准非易失等性能,在可重复擦写的体全息存储中具有广阔的应用前景。     

体全息存储技术

体全息存储技术以其存储密度和数据读出率高及相关内容寻址等特点而具有广阔的应用前景。但体全息存储技术要同其它已经成熟的技术竞争 ,以在存储市场上占有一席之地 ,就必须注重发挥自己的优势。另外体全息存储技术要实现商品化 ,还有两个重要的问题需要解决。一是以较低的价格实现激光、空间光调制器和探测器阵列的对准。其次是要寻找合适的存储材料。对体全息存储来说寻找合适的存储材料仍是一个尚待解决的问题 ,至今还没有一种材料具有性能、容量和价格的综合优势     

大容量体全息相关器存储时序的改进

体全息相关器的存储时序直接影响多通道输出的衍射效率均匀性,进而影响识别率。通过引入约束因子β,对传统的递减曝光时序进行改进,提出约束递减曝光时序,并用此时序在2400幅的存储容量下,实现了衍射效率较均匀的并行相关输出。     

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。     

Shifting selectivity of collinear volume holographic storage

A paraxial equation for calculating pixel-based 2-D shifting selectivity of collinear holographic storage system is proposed. The equation shows that the broader reference pattern makes high shifting selectivity. In addition, both amplitude and phase modulation make no obvious change in shifting selectivity so shifting selectivity is not affected through advanced design of reference pattern. Besides, a simplified formula based on a point signal is proposed, which shows a clear physical insight that the shifting selectivity is the square of Fourier transform of the intensity distribution of reference pattern and does not depend on thickness of the disc when a point signal is applied.     

球面波条件下体全息存储的衍射特性分析

从理论上推导了球面波作为参考光和读出光时体全息存储的相对衍射效率和晶体旋转角度之间的关系,对得到的衍射效率的理论公式进行了数值模拟,并且对模拟的结果进行了分析。结果表明,球面波系统的存储容量更高,角度选择性更好,并且有利于系统的小型化。     

透射式光学相关器小型化设计

 针对光学相关器的技术指标,对其光学系统进行小型化设计。傅里叶透镜组与准直扩束系统均采用摄远型式结构,在满足其长焦距的前提下缩短了系统的光学筒长;采用直角反射棱镜折叠空间光路充分利用空间,使系统布局更紧凑;利用计算机辅助设计软件ZEMAX对光学系统结构进行优化,最后研制出的小型化透射式光学相关器总长在150 mm以内,总宽在130 mm以内,实现了小型化目的。改进后的光学系统结构为双光路处理结构,具有实时性强的优点。经实验验证,该装置具有较好的相关探测性能,并且噪声小、探测精度高。     

光路几何配置对体全息存储角度复用度的影响

利用耦合波理论对体全息存储角度复用方式的基本原理进行了讨论,分析了对称写入、非对称写入及邻面写入等不同光路几何配置对角度复用度的影响。考虑存储介质临界角的限制,推导出最大角度复用度的计算公式。理论分析及数值模拟表明：非对称入射光路比对称入射光路更有利于提高系统的角度复用度;邻面入射光路的角度复用度最高且与参考光入射角改变量成正比,邻面入射光路是最佳的角度复用存储光路。     

基于阵列式连体透镜的LED二次光学设计

针对LED照明系统中单颗LED及其透镜组合设计的发光量小,照射范围有限,不能满足实际照明需求的问题,提出了一种阵列式连体透镜的LED二次光学设计.根据阵列式LED的特性建立多颗了LED光学模型,并运用光学仿真软件TracePro对该二次光学设计进行模拟与仿真.结果表明,阵列式连体透镜在改善光照均匀性方面具有较好的效果,...