光刻胶傅里叶全息图的记录条件对重构图像信噪比的影响

用光刻胶对具有不同空间频率的黑白二值条纹图像按各种不同条件记录了一系列傅里叶变换全息图 ,并用常规CCD摄像系统检测了重构图像的信息噪比 ,给出了信噪比与离焦量、参 -物光比和曝光量的关系曲线。实验结果表明 ,对给定的实验系统及记录介质存在一定的最佳离焦量和曝光量 ,对于不同空间频率的黑白二值条纹图像需要采用不同参 -物光比以获得最佳的信噪比。选择适当的记录条件可以对含有多种空间频率条纹的二值图像获得较好的重构效果。

分数傅里叶全息图的快速算法及数字重现

论文通过分析菲涅耳衍射积分的快速算法,提出了一种基于快速傅里叶变换的分数傅里叶变换的数值模拟算法,并研究了基于此快速算法的分数傅里叶变换全息图的计算机生成及数字重现。

二次曝光分数傅里叶变换全息图

提出了二次曝光分数傅里叶变换全息图 ,分析了它的性质 ,制作了二次曝光分数傅里叶变换全息图 。

无透镜傅里叶变换全息图在欠采样条件下的数值再现分析

在理论分析无透镜傅里叶变换全息图记录的基础上,结合CCD的结构特点,用傅里叶频谱方法具体研究了无透镜傅里叶变换全息图在欠采样条件下的再现问题.指出在无透镜傅里叶变换全息术中,对有限尺寸物体而言,在记录过程不满足申农(Shannon)采样定理的条件下,仍能完整再现出物体的像.同时对再现像的变化特点进行了理论说明.所得的实验结果与理论分析一致.

单透镜分数傅里叶变换全息图

基于分数傅里叶变换理论并以分数阶这一重要参量为纽带,推导和分析了分数傅里叶变换与菲涅耳衍射之间的关系;提出了基于罗曼I型分数傅里叶变换系统的分数傅里叶变换全息图,并实现了其计算机生成及数字重现;研究表明,分数傅里叶变换是描述菲涅耳衍射的理想工具,分数傅里叶变换全息图可以同时记录物体和系统的信息,开拓了分数傅里叶变换和全息术的应用领域。

分数傅里叶变换的快速算法及计算全息图的研究

通过分析菲涅耳衍射积分的快速算法,依据Lohmann提出的任意阶的分数傅里叶变换的单透镜光学实验装置,详细分析了光场在此单透镜系统中的传播过程,提出了一种基于傅里叶变换的分数傅里叶变换快速算法,并对基于此快速算法的分数傅里叶变换全息图的计算机生成与数字重现进行了研究。实验结果示出了分数傅里叶变换全息图及其在重构过程中分数阶匹配与否的实验结果,验证了分数傅里叶变换分数阶的重要性质和笔者提出算法的可行性。

分数傅里叶变换合成计算全息与数字重现

传统的计算全息图大多采用菲涅耳衍射积分得到,但菲涅耳衍射积分在描述整个衍射光场中,没有一个统一的采样方法对积分进行数值计算,从而给计算带来不便。为了更好地研究计算全息图问题,文章引入了分数傅里叶变换,通过利用分数傅里叶变换的一种快速数值模拟算法,提出了一种基于分数傅里叶变换的合成空间三维物体全息图的新方法,并用计算机模拟了合成的全息图及其数字重构的结果。实验结果表明:由于分数阶的引入,得到一种处理光场衍射问题的统一算法,因此用分数傅里叶变换来处理光场衍射问题是十分理想的。

无透镜傅里叶变换数字全息记录与再现

为了有效的记录和再现物体的数字全息图,搭建了无透镜傅里叶变换数字全息装置.根据传统全息理论,分析了无透镜傅里叶变换数字全息的记录、再现原理和实验要点,并进行相应的数字图像处理.结果表明:采用无透镜傅里叶变换数字全息术可以很方便的显示物体的再现像,同时记录物体的振幅和相位信息.此法操作简单,尤其在微小物体的三维形貌测量上将有着非常重要的作用.

基于共形对应的球面图像的计算全息图

研究了基于共形对应的球面图像的计算全息图(CGH)的生成和重现。通常,当用平面波照射全息图时,所重现的图像一般显示在平面上。共形对应在计算机图形学中被广泛应用,它可以将平面图像和任意曲面对应。相对于简单的坐标变换,共形对应关系具有很多优点,如它可以保持变换前后图像之间的几何形状不变性等。将共形对应引入计算机全息图的生成过程中,利用平面与球面的共形对应关系,生成显示于球面的二维图像的计算全息图,并由所生成全息图得到原始图像,从而实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟。二维图像重现于球面实际上了产生三维显示,因此上述方法在从计算全息图重现三维图像方面起到重要的作用。

计算全息图的球面重现

该文研究重现于球面的计算全息图(CGH)的生成和重现。当用平面波照射傅里叶全息图时,所重现的图像一般显示在平面上。该文利用坐标变换方法实现显示于球面的二维图像的计算全息图的生成,并由所生成全息图得到原始图像,从而实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟。二维图像重现于球面实际上产生了三维显示,因此该文所提到的方法在从计算全息图重现三维图像方面起到了重要的作用。

傅里叶变换存储光刻系统的研制

研制了一种傅里叶变换存储光刻系统,为在光刻胶干版上进行傅里叶变换存储研究提供了一种有效的工具。系统采用空间光调制器作为图像输入,能够对图像进行空间、角度复用自动记录傅里叶全息图。由于曝光时间达到毫秒级,记录过程对振动不敏感,不需要防震全息台。系统输入图像的条纹最高空间频率为每毫米19线对,记录频率达每分钟10次。

原始资料的全息点存储

用无透镜傅里叶变换全息图对文献资料直接进行存储,既保留了傅里叶变换全息图的各种优点,又省去对原始资料作微缩胶片的麻烦手续,记录系统十分简便,并可用细激光束照明再现。

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.

合成孔径数字无透镜傅里叶变换全息图的分幅再现

在对合成孔径数字全息图通过分幅数值重建的过程中,数值重建平面中心的改变将会影响子全息图再现像的位置及相位分布,进而会对最终得到的合成数值再现像的质量产生不利影响。针对合成孔径数字无透镜傅里叶变换全息图,在理论分析的基础上,提出了相应的分幅再现算法。根据相应子全息图在合成孔径全息图平面上的位置,给各分幅数值再现像分别乘以相应的相位修正因子后再进行叠加,可得到准确的合成数值再现像。以采用线阵CCD推扫获得的大幅面数字无透镜傅里叶变换全息图为例,按照所述方法进行了分幅数值重建实验,获得了高质量的准确合成数值再现像。实验结果与理论分析一致。

三维光场的计算全息设计与再现研究

三维全息成像是利用全息术在空间形成立体图像的技术。一个三维物体,可以沿光轴方向分为一系列二维断层图像的组合。利用高效、快速的三维Gerchberg-Saxton算法,生成位相型傅里叶计算全息图,并加载在液晶空间光调制器上,理想地重构出高质量的三维光场,实验结果表明,图像清晰连贯,对比度高,噪声小。该技术在医学、军事、三维显示、微加工以及显微技术等领域有重要应用价值。

时空复用法实现傅里叶计算全息图的彩色显示

为实现傅里叶计算全息图的真彩色显示,本文提出了一种时空复用方法。首先对一幅彩色场景进行红绿蓝分色,并按照一定的比例对三色场景进行缩放处理,实现真彩色再现像的色差补偿;然后制作3幅具有特定结构的全息图,将3幅全息图轮流加载到空间光调制器上,通过时空复用保证了彩色再现像信息的完整性;最后通过使用滤光片,实现以白光LED作为再现光源的真彩色全息显示。结果验证了所提出方法的可行性。

用全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图

提出一种用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。

全息术与器件

O438.2 2003031978体全息存储分维复用串扰噪声分析=Analysis of cross-talknoise in fractal multiplexed volume hologram[刊,中]/何庆声(清华大学.北京(100084)),欧阳川…∥光学技术.—2002,28(5).—386-388基于耦合波理论并引入波矢簇的概念,对体全息存储分维复用的串扰噪声进行了分析。在改变参考光俯仰及偏转角度条件下对全息图的读出图像进行了模拟计算,给出了实验结果,计算得到了二维串扰强度分布。理论及实验证明,在改变读出参考光俯仰角的情况下。

全息术与器件

O438.1 2003042868利用计算机全息实现数字图像的全息变换=Holographictransformation of computer images using computer generatedholography[刊,中]/雒江涛(上海交通大学宽带光网技术研究开发中心.上海(200030)),曾庆济…∥光电子·激光.-2002,13(11).-1171-1173利用信息光学原理以及数字图像全息变换的概念,成功实现了黑白点阵图像的全息变换及其逆变换;利用变换过程中的一组参数作为密钥,获得了加密数字图像的一种新方法。图3参6(严寒)O438.1 2003042869像素全息谱的傅里叶变换全息图在防伪中的应用=Applicationof the Fourier transformed hologram from the pixelholographic frequency spectrum to the counterfeiting field[刊,中]/朱芃芃(厦门大学物理系.福建,厦门(361005)),