带旋转毛玻璃干涉成像系统的统计分析

从统计光学出发,建立了带旋转毛玻璃干涉成像系统的信噪比理论模型,分析旋转毛玻璃参数、光场相干性与系统信噪比之间的关系。模拟计算和实验结果表明：旋转毛玻璃降低了干涉成像系统中光场的相干性,增大了曝光时间内采集的不相关散斑场个数,从而抑制了相干噪声;旋转毛玻璃表面粗糙度的增大,相关长度的缩短,转速的提高都会减小光场的相干时间。为了得到较理想的系统信噪比,应控制旋转毛玻璃参数使旋转周期约等于CCD曝光时间,并使光场相干长度为测试光和参考光间光程差的2~5倍。

毛玻璃转速对干涉条纹成像质量的影响

针对大平面菲索干涉图像的相干噪声问题,采用旋转毛玻璃片的方法改变光束的相干性,来降低干涉系统的噪声。通过对毛玻璃的转速与条纹对比度和系统信噪比之间的关系进行仿真,获得最佳干涉条纹状态所需要的毛玻璃控制参数。在不同控制参数下获取干涉图像,并分别对各图像的条纹对比度和系统信噪比进行分析。研究结果表明,增加的毛玻璃转速,虽然在一定程度上降低了干涉图像的对比度,但却有效地提高了信噪比,便于后续的干涉图像处理。

利用动态散斑测量激光波长

设计了基于动态散斑测量激光波长的教学实验.应用旋转毛玻璃产生动态散斑,通过理论分析,确定成像系统中散斑对比度的影响参量,测得散斑对比度与毛玻璃转速的关系曲线,由曲线可得散斑对比度与毛玻璃旋转线速度的平方根呈反比关系;通过参量比对,利用曲线斜率平方与入射光波长的正比关系可测得待测激光器的输出波长.

光源空间相干性对透过散射层成像的影响

散射介质成像是光学成像领域的一个重大挑战,其中照明光源的相干度起着重要作用.研究了光源空间相干性对通过散射层的散斑成像的影响,将激光聚焦到旋转毛玻璃上,通过改变焦点到旋转毛玻璃的距离来控制部分空间相干光的相干度.结果表明,光源空间相干性越低,采用迭代相位恢复算法和基于点扩展函数的反卷积方法重建物体的图像质量就越高.因此,要通过散射层进行高质量的散斑成像,必须选择空间相干性恰当的光源.