电子学全息法再现三维物场

叙述了一种采用电子学全息法分析三维物场的定量方法，它包括：（１）三维物场全息图的数字记录，２）全息图面上复振幅分布的数字再现，（３）利用空间频域衍射公式计算其它平面上的复振幅分布，由此可以获得整个三维物场的信息。本文同时还给出这一数字再现方法的空间分辨率。最后通过计算机模拟展示了一个理想三维物场的再现过程及再现结果。     

基于频域方法的三维物体分层重现

基于频域方法实现了数字记录和再现三维物体离轴全息图.通过频谱对应关系求得各个面的频谱分布,使用数字滤波方法,成功地消除了零级衍射和共轭像;通过改变再现距离,分别获取了三维物体各个截面的再现像.     

数字全息显微术中重建物场波前的相位校正

数字全息显微术克服了传统光学显微术无法直接提取样品相位信息的缺点,可以对活体细胞组织等相位型生物样品进行定量测量和有效观察。但在数字全息显微成像过程中,像场弯曲会对再现像相位分布的测量和观察产生影响。提出一种采用相位相减来校正数字全息再现像像场弯曲的方法。通过在样品加入前后两次拍摄全息图,并对数值重建像分别进行去包裹运算再令其相减,即可实现对像场弯曲的有效校正,对蝉翼和大蒜表皮细胞等相位型物体进行测量,并采用数值校正和相位相减两种方法对像场弯曲进行校正。与现有的数值校正方法相比,利用相位相减获得样品三维相位信息的方法更为简单、可靠,是校正像数字全息再现场弯曲的有效方法。     

基于DMD的数字全息显示及其再现像质增强

采用DMD作为空间光调制器构建了一套数字全息显示系统.分析了数字全息图光学再现中影响再现图像质量的因素,提出了一种采用频域滤波重建高条纹对比度滤波全息图来改善其光学再现图像质量的新方法.采用信噪比及图像亮度作为评价参量,对原始全息图和滤波全息图的数值再现像进行定量分析表明,滤波后全息图的再现像质量明显优于原始全息图的再现像.基于DMD数字全息显示系统的光学再现实验也验证了理论分析结果.     

三维超声驻波场的数字全息测量与重建研究

利用数字全息干涉术研究了超声驻波场的三维分布特征,由所记录的不同角度的超声驻波场的数字全息图,经数值再现,得到了超声驻波场的强度和相位差分布图,进而由迭代重建算法重建出超声驻波场的三维分布曲线。结果表明,数字全息干涉术与迭代重建算法相结合是测量与重建三维超声驻波场的一种方便有效方法。     

基于自聚焦透镜的光纤数字全息系统实验研究

在光纤数字全息光路中引入自聚焦透镜，利用其特有的成像特性，作为物光波的中继传输器件，构成一套紧凑型光纤数字无透镜傅里叶变换全息记录系统，以实现对微小物体的全息记录与数值再现.研究结果表明，结合自聚焦透镜和光纤数字全息术的特点，不仅可使光学测试系统紧〖CM(42〗〖JP2〗凑、微型化，而且还可以对一些特殊环境、光线难以直接到达的隐藏区域或封闭系统内部进行测量.     

显微数字全息数值再现中的自动聚焦

自动聚焦是显微数字全息数值再现中的一项关键技术。基于菲涅耳变换重建算法, 采用实验验证的方法, 对显微数字全息成像中六种典型聚焦评价函数的性能进行了对比研究。提出了利用再现像部分区域进行调焦判断的方法。结果表明, 这些函数都具有较好的单峰性、一致的调焦范围和准确性, 但与梯度运算相关的调焦函数运算时间太长; 傅里叶频谱函数调焦速度最快, 是首选的聚焦评价函数。选取再现像部分区域作为调焦计算区域, 可大大缩短调焦时间。对于低信噪比全息图, 利用维纳自适应滤波进行预处理及对再现像进行后处理, 有利于提高自动调焦的准确性及再现像的质量。     

黄氏傅里叶计算全息图的数字再现及零级像的消除

将数字再现技术应用于黄氏(T.S. Huang)傅里叶计算全息图的再现过程, 制作计算全息图,利用数字再现直接在计算机上完成全息图的再现.直接利用数字图像处理的方法对所得计算全息图进行滤波处理,消除了零级像和原始像,使得数字再现时得到了清晰的再现像,并给出了所制作的计算全息图以及数字再现的结果.     

采用多相场法研究三维层片共晶生长的厚度效应

采用Kim,Kim,Suzuki和Ode提出的KKSO多相场模型,研究了固定层片间距不同层片厚度条件下三维过共晶层片生长形态的演化行为.研究表明,层片厚度对层片生长过程有较大影响.当层片厚度较小时,厚度效应较弱,类似于二维生长.随着层片厚度的增加,厚度效应逐渐增强并开始产生厚度方向的振荡失稳,造成层片取向的偏转.层片厚度的进一步增加,使层片宽度方向和层片厚度方向的振荡交替出现.当层片厚度大于层片宽度时,厚度效应逐渐强于宽度效应,最终宽度方向的振荡被抑制,仅在厚度方向形成类似于二维的1λ振荡. 关键词： 数值模拟 多相场 三维层片生长 层片厚度     

负氢离子源中电子能量沉积三维数值模拟研究

本文理论计算了多峰离子源永磁体, 采用二体碰撞模型(binary collision)处理电子之间的库仑碰撞, 采用空碰撞(null-collision)方法处理电子与氢元素相关粒子, 开发了全三维PIC-MCC模拟算法, 并利用该算法模拟了多峰离子源中电子沉积过程, 分析了多峰磁场对电子的空间和能量分布影响, 结果显示: 电子的非均匀分布起源于高能电子在引出区的B× ▽B漂移.     

超短脉冲激光电子学全息选通透过散射介质成象系统的噪音分析

本文详细分析了超短脉冲激光电子学全息选通透过散射介质成象系统的噪音因素,其噪音来源主要有电子学全息图的记录过程、再现过程以及CCD自身的噪音、系统光学元件产生的噪音等等,提出了相应的噪音处理措施.     

超短脉冲激光电子学全息选通透过散射介质成象系统的噪音分析

本文详细分析了超短脉冲激光电子学全息选通透过散射介质成象系统的噪音因素，其噪音来源主要有电子学全息图的记录过程、再现过程以及ＣＣＤ自身的噪音、系统光学元件产生的噪音等等，提出了相应的噪音处理措施．     

飞秒激光电子学全息透过高散射介质成象实验研究

本文对飞秒脉冲激光电子学全息选通透过高散射介质成象技术进行了实验研究.实验中使用的光源采用自已研制的钛宝石自锁模激光器,其重复频率为100MHz,中心波长为800nm,脉宽为20fs,输出功率为80mW.采用这种技术分别透过3.46mm厚的苹果片和1.76mm厚的土豆片,对直径为0.5mm和0.75mm的金属丝,获得了清晰的金属丝的图象.并对该技术有关问题进行了讨论.     

全息照相的研究与应用

全面理解全息照相“干涉记录,衍射再现”的原理,并对其量化,作出定量解释。     

象面全息无损检测的实验研究

本文对象面全息无损检测方法进行了实验研究,结果表明该方法可用白光再现;同时,对于小缺陷可进行放大成象,从而提高了对小缺陷的判别精度。     

High-resolution digital transmission microscopy—a Fourier holography approach

A spherical reference field is used to construct a digital holographic system with a demonstrated resolution up to 228 line pairs per mm. The reference field originates from a GRIN lens placed 1 mm from the illuminated object. This allows the use of a standard sensor to record the hologram with the required numerical aperture. The image is determined by evaluation of the Rayleigh–Sommerfeld diffraction integral that relates the object field in the image plane to the object field in the sensor plane. Experimental results are given for two charge coupled device sensors and one complementary metal-oxide-semiconductor active pixel sensor.     

同态滤波图象增强在微粒场全息图图象处理中的应用

微粒场全息图象亮度不均匀,会给图象处理中的二值化处理结果带来影响.本文针对亮度不均匀产生的原因进行理论分析,采用同态滤波图象增强方法对其进行亮度校正.通过计算机模拟分析和实验验证,证实了同态滤波图象增强方法是二值化之前对亮度校正的有效预处理方法。     

全息术现状及其发展分析

本文简要回顾在半个世纪中全息术的发展，重点介绍了近十多年来全息术领域比较有影响的研究成果，分析了全息术在实际应用中的突出优点和存在问题，展望了全息术未来的发展前景．     

Wave front reconstruction of Fresnel off-axis holograms with compensation of aberrations by means of phase-shifting digital holography

Off-axis holograms recorded with a CCD camera are numerically reconstructed in amplitude by calculating through the Fresnel–Kirchhoff integral. A phase-shifting Mach–Zehnder interferometer is used for recording four-quadrature phase-shifted off-axis holograms. The basic principle of this technique and its experimental verification are described. We show that the application of this algorithm allows for the suppression of the zero order of diffraction and of the twin image and that the contrast of the reconstructed images can be further enhanced by digital compensation of the aberrations introduced by the holographic recording system