新型电子全息术及其进展

电子全息术区别于传统电子显微术的最主要的特点是充分利用了电子波的相位信息，通过记录和电子波波前来探测微观世界，全息的概念为电子显微工作者开拓了新的视野，介绍了最近几年新发展起来的反息术、光电子全息术、低能电子全息术等，概述了它们的原理和应用，分析了各自的优点，与透射电子全息术作了比较，并结合实验结果加以说明。     

全息术及其应用

全息术是一种用相干光干涉得到物体全部信息的2步成像技术。全息术的发展大约可分同轴全息术、离轴全息术、白光再现全息术、白光全息术等4个阶段。全息术具有三维、不可撕毁、再现像的缩放、信息容量大等特点。全息术是一门正在蓬勃发展的光学分支，近年来已渗透到社会生活的各个领域并被广泛地应用于近代科学研究和工业生产中，特别是在现代测试、生物工程、医学、艺术、商业、保安及现代存储技术等方面已显示出特殊的优势。随着全息技术的快速发展，全息技术的产品正越来越多地走向市场、应用于现代生活中。     

HOE在光测高温中的应用研究

本文讨论了HOE在光测高温技术中的应用问题,并给出了初步实验结果。     

体全息光学元件布拉格偏移特性的研究及其应用

本文研究了体全息光学元件的布拉格(Bragg)偏移及补偿特性,得出了在某些调制度下,在偏移布拉格条件下仍可以得到较高的衍射效率的结论.文中也讨论了体全息光学元件布拉格偏移的容忍性并分别讨论了体全息元件布拉格偏移所允许的角度偏移和再现波波长偏移的性质,得出了在大调制度下体全息光学元件的布拉格偏移容忍性大的结论.同时指出实现体全息光学元件高衍射效率的变波长再现的途径,并给出相应的实验结果.     

X射线全息术

本文介绍了Ｘ射线全息术的工作原理和进展状况，详细地论述了与Ｘ射线全息术有关的Ｘ射线光学、Ｘ射线光学元件和Ｘ射线源的特性，并讨论了Ｘ射线全息实验的要求和记录方式，最后着重探讨了包括记录过程和重现过程中影响Ｘ射线全息术分辨率的各种因素。     

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。     

太赫兹数字全息术的研究进展

随着太赫兹成像技术的不断成熟,其空间分辨率和系统信噪比逐渐提高,成像速度逐渐加快,光学信息获取能力逐渐变强,人们对太赫兹成像在基础研究和工业应用的开发也逐渐深入。本文综述了近年来科研人员利用太赫兹数字全息成像系统进行的部分研究工作,包括对平板太赫兹元件的性能表征、对光控太赫兹元件的功能验证、对衍射太赫兹场中的纵向分量进行观测、以及对金属亚波长器件的太赫兹表面波进行分析。这些工作的完成对于太赫兹集成系统的研究和太赫兹成像技术的应用都具有积极的推动作用。     

反射式窄带全息滤光片

根据耦合波理论,体积全息图有很好的滤光特性,可以作为一种窄带滤光片在实际中得到应用.本文针对峰值波长、带宽和衍射效率这三个主要参数讨论了全息滤光片的性质,提出了全息滤光片的设计步骤,并指出了全息滤光片的特点及应用前景.     

用于衍射光学元件优化设计的遗传算法及其与模拟退火算法的比较

本文成功地将遗传算法运用于高维衍射位相光学元件的优化设计.并与模拟退火算法进行了比较.结果表明,该算法不仅对于二元,而且对于多元位相光学元件的优化疫计均是十分有效的.而且,它特别适用于利用光电混合处理系统进行优化计算.     

反射式双峰值全息滤光片的研制

本文利用重铬酸盐明股作为记录介质,采用双曝光记录工艺,试制了反射式双峰值波长的全息滤光片.这种全息滤光片双峰值衍射效率可达87%,带宽小于10nm,是一种新的具有潜在应用前景的全息光学元件.     

光学扫描全息术研究进展

光学成像技术极大地拓展了人类的视觉极限,提高了人们观察和理解现实世界的能力。越多地获得目标的光学信息,对其的认识越充分。数字全息术是一种可以将样本的三维信息以二维全息图的形式编码记录下来的一种成像技术。通过获得由携带物体信息的物光波和参考光波叠加产生的干涉图案,可以以数字化的方式实现多种重建模态,例如图像恢复、相位成像和切片成像等。光学扫描全息术是一种独特的数字全息成像技术,通过主动式二维化扫描对三维物体进行成像,其完整的波前信息可以被单像素探测器记录,并基于光外差检测进行信号解调,从而恢复出复数全息图。对光学扫描全息术的最新进展进行介绍。首先,基于双光瞳成像系统,通过特殊的硬件和算法设计,提高光学成像系统的性能,如提高空间分辨率、缩短扫描时间。其次,基于计算成像原理,通过改进和优化全息像重建算法,实现高质量的图像恢复,主要涉及切片成像和三维成像等重建模态。第三,介绍光学扫描全息术的其他研究方向,并讨论该领域未来可能的发展方向。     

数字全息变焦系统的研究及应用

从4f系统及照像机变焦镜头的设计思想出发,提出并设计了一个由三面透镜组成的数字全息变焦系统.该系统具有4f系统的性能,且可以方便地改变横向放大率,适应实际检测物体尺寸及形状的变化.用几何光学表述了变焦系统的工作原理,基于矩阵光学理论介绍了变焦系统的设计方法,利用衍射的角谱理论对像空间波面重构计算方法进行了介绍.并且,给出了实验证明及应用实例.     

像面滤波技术在无透镜傅里叶变换数字全息中的应用

无透镜傅里叶变换数字全息波前重建主要采用全息图的一次快速傅里叶变换方法,重建图像不能充分占有重建平面.本文基于像平面滤波技术,提出对物体局部区域光波场进行放大重建并让重建图像布满重建平面的方法,给出具有精细结构物体的数字全息波前重建实例.此外,将数字全息光波场重建视为具有方形出射光瞳的光学系统的相干光成像过程,导出了物体放大图像的分辨率与光学系统相关参量的关系,并通过实验给予证明.     

像面滤波技术在无透镜傅里叶变换数字全息中的应用

无透镜傅里叶变换数字全息波前重建主要采用全息图的一次快速傅里叶变换方法,重建图像不能充分占有重建平面.本文基于像平面滤波技术,提出对物体局部区域光波场进行放大重建并让重建图像布满重建平面的方法,给出具有精细结构物体的数字全息波前重建实例.此外,将数字全息光波场重建视为具有方形出射光瞳的光学系统的相干光成像过程,导出了物体放大图像的分辨率与光学系统相关参量的关系,并通过实验给予证明.     

Photopolymeric Material Based on an Organic-Inorganic Sol-Gel Matrix for Holography

The methods of formation and properties of a holographic photopolymeric material (PPM) of thickness 0.5–1.0 mm in a hybrid organic-inorganic matrix are investigated. The matrix is formed by synthesizing the cofspolymer N-vinylpyrrolidone with triethoxyvinylsilane with subsequent hydrolytic condensation of this copolymer with tetraethoxysilane pre-sol. It is shown that a solid hybrid matrix, stable against cracking, can be formed at a pre-sol-copolymer weight ratio of 1:4. Transmission and reflection holograms in a hybrid PPM of thickness 0.46 mm are recorded, and it is shown that the angular selectivity of the transmission hologram is 0.17° and that the material shrinkage measured from changes in the Bragg angle of the transmission hologram does not exceed 0.7%. The holographic characteristics obtained have been improved by an order of magnitude as against PPM in an organic polymeric matrix. Formation of a photopolymeric material for recording highly selective holograms in a hybrid organic-inorganic matrix is a promising approach in the development of photosensitive media for a three-dimensional holographic memory. __________ Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 72, No. 4, pp. 551–556, July–August, 2005.     

红敏聚乙烯醇/丙烯酰胺体系光致聚合物全息记录材料的空间分辨力增强研究

针对目前聚乙烯醇/丙烯酰胺体系光致聚合物材料的空间分辨力不高的问题,提出了一种采用低相对分子质量的聚乙烯醇作为成膜剂来改进光致聚合物分辨力的新方法.采用不同相对分子质量(72000,15000,9000)的聚乙烯醇成膜剂制成光致聚合物,对其衍射效率和空间分辨力等指标进行了对比实验.实验表明选用低相对分子质量(9000)的成膜剂可将该体系光致聚合物的分辨力提高到3000 line/mm以上,实验中仅需40 mJ/cm2左右的曝光量即可获得85%的衍射效率.另外,还对该材料的全息存储特性及其在角度复用全息存储方面的初步应用结果进行了报道.     

Advanced Collinear Holography

Advanced collinear holography and a newly designed dichroic medium structure are introduced. Advanced collinear holography utilizes co-axially aligned information and reference beams which are displayed simultaneously by the same spatial light modulator. The recording medium consists of a dichroic mirror interlayer which eliminates the diffraction noise arising from the embossed pits used for servo and addressing. The system margin analysis revealed that the system possesses reasonably large margins, whose values are enough to make a collinear holographic recording system on a commercially viable basis.     

The Realization of Optical 2D Folded Perfect Shuffle with Complex Holographic Lens

ＴｈｅＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＯｐｔｉｃａｌ２ＤＦｏｌｄｅｄＰｅｒｆｅｃｔＳｈｕｆｆｌｅｗｉｔｈＣｏｍｐｌｅｘＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＬｅｎｓＴｈｅＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＯｐｔｉｃａｌ２ＤＦｏｌｄｅｄＰｅｒｆｅｃｔＳｈｕｆｆｌｅｗｉｔｈＣｏｍｐｌ...     

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。