基于零装配的动态全息模型

为满足产品变型设计和快速设计的需求,在分析产品模型的基础上,提出了动态全息模型的建立方法。该方法在产品概念设计阶段将产品设计模型抽象为装配草图模型,并对其添加各种关系,将设计需要的各种信息集成到产品模型上,使其可以根据设计需要动态变化与更新。通过在起重机设计中的应用说明了所提方法的有效性。

真彩色动态全息图制作的新方法

提出了一种用计算机制作真彩色动态全息图的新方法。获取物体动作的颜色和三维坐标信息,用计算机模拟物光波;基于计算全息的原理和全息图的物像关系,设计分色全息图和体视对的计算参数,算出含体视对的分色菲涅耳全息图;将三分色菲涅耳全息图光学再现,使所有体视对再现像能在某一位置重合;光学方法记录各动作的重合像,制得彩虹全息图。白光下,通过移动双眼位置,能见真彩色动态效果。此方法避免了繁杂的光路,得到了高质量的分色全息图,并解决了再现像难于重合的问题。

用LCD液晶屏产生动态全息图

本文介绍了ＬＣＤ液晶屏的工作原理和使用ＬＣＤ液晶屏的动态全息拍摄系统。本系统使用了ＬＣＤ液晶显示技术和计算机图形输入和处理技术，以ＬＣＤ液晶屏的分立时间序列的图形作掩模，制做出滚动变化的有立体动态效果的全息图。

产品动态全息概念设计模型的研究

产品概念设计及其建模研究有力地支持了创新设计和并行工程的研究和应用,而产品建模又是设计和制造的基础。通过研究多个产品建模方法,提出了产品全生命周期动态全息模型的概念,该模型强调了在概念设计阶段产品数据和应用环境相互作用,并初步分析和研究了产品全生命周期中各过程相互作用以及实例化的产品模型的动态完善。这些研究对产品概念设计阶段的方案创新极为重要。文中介绍了基于该模型开发的计算机辅助船舶轮机舱概念设计原型系统。

编码法制彩色动态全息

为了获取高质量的彩色动态全息,采用计算机编码的方法,提出了一种制彩色动态全息的新方法。根据色度学和采样原理,将任一分动作物点分解为红、绿、蓝三基色物点,计算编码调整三基色物点的位置,使它们对应的含体视对的3张分色全息图放置在同一平面上,经共轭光再现后,所有体视对的再现像能在空间上完全重合,并记录重合像与参考光干涉后的彩色全息图。结果表明,彩色全息图经再现后,随着人眼位置的移动,可见不同的动作像,从而实现彩色动态效果。此方法能有效解决彩色动态全息图再现像难重合、对实验条件要求高的问题;且操作简单易行,能有效避免一些不必要的噪声,在3维显示方面具有较好的应用价值。

中空双螺旋微机器人的飞秒激光动态全息高效加工

为了实现微机器人的快速批量制造,提出一种飞秒贝塞尔光束叠加干涉方法生成带侧瓣的环形光场,并结合动态全息加工术实现了中空螺旋微机器人的高效制造。对根据贝塞尔传输函数生成的贝塞尔全息图进行叠加,并对产生的光场进行仿真和实验测量。利用叠加的全息图加工得到具有不同侧瓣数目(2~4)的环形结构,分析了两种不同参数对侧瓣宽度和圆环直径的影响。通过引入动态全息加工方法,实现了中空双螺旋微机器人的高效快速加工,微机器人宽为25μm、长度为100μm。最后,利用旋转磁场驱动微机器人在微流体环境实现运动。实验表明,加工单个微机器人仅需6 s,旋转磁场下微机器人在7 s内沿直线前进400μm。该动态全息方法能够快速制备出中空双螺旋微机器人并实现无线磁驱动,为批量制造具有运载能力的磁驱微机器人提供了一种新的途径。

动态全息和散斑干涉技术研究薄板在横向冲击下的变形

本文提出了全息干涉和离焦散斑干涉的动态测试方案。并在对实际工程材料金属薄板的撞击实验中付诸实施,获得了成功。以新型的 DJ-1 型双脉冲红宝石激光器作为瞬态实验的相干光源。因仪器的被动Q开关特性,用自制的数字电路完成调Q监视、同步控制和测时。加载及动载测定装置由 Hopkinson 设备改制,自编的软件可在实验后数分钟内得到撞击波形。

动态全息最优孔位勘探法

本文提出并初步建立了新的勘探方法体系。方法的实质是,随工作进展动态布置工程,并收集全部信息去认识矿床,以保证每一工程的位置为最优。勘探一个矿床的网位不同则储量不同,接近真实储量的网位为最优网位。用物探、地质等多种方法可以识别矿床的极点,极点已知时,可以直接解算合理的网向、网度和网位。如极点不具网度特征,则应自由布孔,保证一、二级极点有工程控制。还可检验每一工程的优劣。在完成一定工程以后,并可推估矿床的真实储量,判断勘探程度是否达到要求。

基于动态全息的面内微振动测量系统

为了实时测量高频、微小面内振动,利用硅酸铋(BSO)晶体的光折变特性搭建了基于动态全息的面内微振动测量系统。通过粗糙表面的散射信号光携带面内振动信息,与参考光在晶体内干涉形成动态全息并实时衍射,参考光的衍射光和信号光的透射光之间形成新的干涉,通过光电探测器对干涉信号进行解时域或频域的探测,即可得到振动信息。以剪切式压电陶瓷驱动的散射片为被测物,实验测量了0.5~240 kHz的亚微米量级的面内振动。

动态数字彩虹全息显示的研究

提出一种动态数字彩虹全息显示术,该技术将计算机制全息术和动态双视彩虹全息合成术相结合,根据彩虹全息的基元全息图为“线全息图”以及双眼立体视觉的特点,计算物点的线全息图上两个片断,使得两个全息图片断分别对应左右眼视图,同时对彩虹全息图的狭缝像进行横向分割,使得不同区域成为物体不同姿态的视窗,从而达到动态显示的效果·给出了数字动态全息的计算方法,并得到了初步的实验结果·

三维动态双视彩虹全息图合成技术

在综合彩虹全息、体视对全息和合成全息等多种技术的基础上,提出一种制作三维动态双视彩虹全息图的合成技术,阐明了原理,给出了记录该类全息图有关参数的设计依据和方法,成功地在天津I型干板上制作了一种适于近距离观察的三维动态双视彩虹全息图样品,有效地消除了像混淆现象,其清晰的三维彩虹立体图像具有生动逼真的动态艺术效果.

高分辨率多视点动态全息3D显示

提出了一种高分辨率多视点动态全息3D显示方法,观看视点位置变化时,观看者能够看到连续变化的3D效果。在进行全息图计算时,首先根据针孔阵列投影模型,渲染3D动画中每一帧3D模型的光场图像序列;然后从已渲染的多组光场图像序列中抽取对应视角信息的光场图像进行融合,得到融合后的动态光场图像序列;在进行全息图编码时,以动态光场图像序列中的一帧图像作为物光振幅,以来自于针孔的发散球面波的相位作为物光相位,引入平面参考光进行编码,得到一个单元全息图。由于每个单元全息图的计算是相互独立的,因此在计算过程中使用并行加速计算,实现了尺寸为32 mm×32 mm、分辨率为100000 pixel×100000 pixel的高分辨率全息图,其光场图像融合和全息编码的时间仅需27 min。光学再现结果证明了该方法的可行性。所提出的高分辨率多视点动态全息3D显示方法在全息包装和3D广告等领域具有广泛的应用前景。

基于超快液晶薄膜的实时动态全息三维视频显示

介绍了在超快液晶薄膜中的实时动态全息视频显示成果,此薄膜不需任何外加电场,而且全息响应在毫秒量级,全息图建立和自擦除时间最快都可达到1ms。利用红绿蓝(RGB)三色激光作为读出光获得了无串扰噪声红绿蓝三色实时动态全息显示视频。基于全息复用技术,在此材料中实现RGB模式彩色全息视频显示。由于此材料易于制成大尺寸显示屏,而且无需任何外加电场,所以由其制成的空间光调制器或其他全息显示器件无需进行像素化,这样就能有效地克服现有空间光调制器的缺陷,其有望在未来被开发成高分辨率、大尺寸、彩色实时动态全息三维视频显示器。

垂直分割视场制作合成动态全息图

从理论上及实验上分析了利用垂直视场分割法制作合成动态全息图的方法。将二步彩虹全息术中的主全息图Ｈ１分成若干全息单元，在各单元中分别记录了物体一系列连续变化状态的二维图像，利用该主全息图制作像面全息图Ｈ２，从而获得合成动态全息图。该方法用银盐干版记录主全息图Ｈ１，节省了大量的曝光时间。

计算机辅助合成三维动态彩色全息图设计

本文提出一种合成三维动态全彩色全息图的编码设计方案,利用数字技术借助空间光调制器将光学图像输入全息记录系统,以实现快速、精确的空间编码,从而可在技术上保证三维动态全彩色全息图的成功合成.文中阐述了该编码技术的原理,给出了关键参数的计算方法,以及利用计算机辅助合成该种全息图的操作步骤.本文提出的方案有利于自动化生产.

应用动态声全息方法识别轿车的行驶噪声源

应用动态声全息方法对运动轿车在不同车速下的辐射噪声场进行了分析 ,得到了试验轿车在不同车速、不同频率下的车外表面声场分布 ,准确识别出了相应工况下的主要噪声源。

基于相位共轭的动态体全息衍射特性的实时非破坏性测量

基于相位共轭技术,提出了一种动态体全息衍射特性的实时测量方法.在光学系统设计中,通过调整使得物光和参考光较强,而与参考光共轭的再现光非常弱(约为参考光的1/1000),借助非常微弱的共轭再现光实现了动态体全息的非破坏性实时测量.三束光的强度和偏振态可通过1/4波片、偏振片和衰减片进行调节和组合,可记录光强调制型或偏振态调制型体全息.本方法适合于光致折射率变化和光致变色材料体全息的测量.

动态全息在辙岔研究中的应用

本文提出用双脉冲全息干涉计量方法测定辙岔在冲击力作用下中心处离面位移及其振型。

基于微偏振片阵列的并行相移动态数字全息成像技术

设计并实现了一种利用集成了微偏振片相移阵列的偏振相机来实现并行相移的动态数字全息成像系统。该系统利用1/4波片将参考光和测量光变为旋向相反的圆偏振光,接着利用偏振相机上的微偏振片相移阵列得到四幅相移相差π/2的全息图,然后利用四步相移算法解调得到全息图上的测量光光场分布,最后利用角谱法完成图像在近场的再现。仿真和实验研究表明,该技术成功消除了零级像和孪生像的干扰,能够实时记录待测物的动态变化,快速获得微米级分辨率的再现图像。