数字全息技术研究进展及应用

本文对数字全息技术的历史和发展做了简要回顾,分析了数字全息技术在现阶段存在的问题,介绍了数字全息技术在消除零级衍射像干扰、提高再现像分辨率等方面的研究进展,对数字全息在各方面的应用研究状况作了简要介绍。     

同时获得高亮度检测场和高衬比条纹的实时全息记录方法

讨论了实时全息法应用于检测透明物体的情况下获得高衍射效率和高衬比条纹的若干问题。给出了同时获得高亮度检测场和高衬比条纹的最佳参数。在最佳光束比等于１和最佳相位调制度为１．４２时,衍射效率和光能利用率均可达到２９％。     

使用无Q开关脉冲激光器拍摄全息肖像的研究

通常认为拍摄脉冲全息肖像必须使用带有Ｑ开关运转模式的脉冲激光器，否则是不可能拍摄成功的。本文介绍了我们使用无Ｑ开关的脉冲激光器研制出高质量脉冲质量肖像的工作，以及在此情况下应注意的若干问题。     

实时全息干涉计量中时问序列条纹位相的测量方法

针对实时全息干涉计量的特点，结合相移位相测量技术，提出一种利用物体本身变化产生的位相变化来实现实时全息干涉计量中时间序列条纹位相的测量方法，通过分析得到不同时刻位相变化及整个变化过程中位相累计变化的计算公式。     

CCD辅助测量凸透镜焦距的一种新方法

本文针对凸透镜主点及物像平面难以精确定位的问题,提出了一种以理想光学系统的物像关系为理论基础,基于高斯公式,用CCD摄像机辅助的精确测量凸透镜焦距新方法,这种方法也可以在焦距未知的情况下,求共轭距。     

Complex amplitude reconstruction and phase aberrations compensation in phase-shifting in-line image digital holographic microscopy

When an image digital holographic microscopy （DHM） layout is employed, the Fresnel integral cannot be used in separating the reconstructed image from its conjugate image and background. However, combining image plane DHM with the phase-shifting in-line technique, the complex amplitude of reconstructed image can be obtained without using Fresnel integral, moreover the approximate error of reconstruction calculation is easily eliminated and the signal-to-noise ratio of reconstructed image is significantly improved. Since a normal incidence plane wave is used as the reference wave, the difficulty and complexity of phase aberration and phase unwrapping of DHM are remarkably decreased.     

外部环境对拍摄全息照片的影响与干涉条纹锁定

本文指出;对激光器性能影响最大的是温度变化,故用于全息照像的激光器,必需作专门的技术处理,对全息拍摄光路影响最大的是外界振动,我们经理论计算指出,振幅最少应控制在八分之一波长以内,才能保证全息图片再现时,有较高的衍射效率,论述了防震平台的原理和结构。指出在拍摄时间长时,采用光学双稳态和其它条纹锁定装置对干涉条纹进行锁定,可以提高全息图片的质量,降低拍摄环境的要求和提高拍摄的成功率。     

通过相移条纹图差分测定相移量的方法

提出一种通过两幅相移条纹图相减来确定它们之间相移量的方法,进行了理论分析和实验验证。两幅相移条纹图相减并归一化后,得到的相移差分函数是振幅只与相移量有关的正弦函数,可以通过确定该函数最大极值的方法得到振幅,进而计算出相移量。介绍了极值直接查找法和平均法两种实现最大极值测量的方法。由于不使用傅里叶变换,减少了运算时间,既可以用于高空间频率条纹,也可以用于稀疏平行条纹,以及任意花样的条纹。在衬比度因子确定后,用这种方法就能够直接在空域内确定两幅条纹图之间的相移量,通过大量采样点进行统计计算,使结果达到很高的精度。将所得到的结果与用傅里叶变换方法得到的结果进行了比较,表明两种方法得到的结果具有完全相同的精度。     

合成孔径数字全息的记录、再现及实现

介绍了合成孔径数字全息记录和再现的基本原理，提出了相应的实现方法和技术方案。特别对合成孔径数字全息再现中的两类方法：用单参考光记录的子全息图数字再现光场复振幅叠加或强度叠加，以及用多参考光记录的子全息图数字再现光场复振幅叠加或强度叠加方法进行了详细理论分析和实验研究。结果表明，合成孔径技术是一种提高数字全息再现像的分辨率的有效方法。与传统的子全息图直接拼接的合成孔径数字全息再现方法相比，用子数字全息图再现光场复振幅叠加或强度叠加两种再现方法均可实现合成孔径数字全息的再现，并可显著提高再现像的分辨率，但强度叠加方法的记录和再现难度远小于前者。在实际中可以根据解决问题的要求和子数字全息图的记录情况选用。     

全息相移技术用于物体的三维面形测量

提出将全息干涉条纹和相移技术用于三维面形测量,首先利用相移进行位相解调,得到各点的包裹相位分布,再利用投影条纹最小二乘法得到的高度信息对位相进行去包裹处理,从而得到具有较高精度的位相测量和相应的三维面形测量结果.