计算机制彩虹全息图的新算法

提出利用查表方法进行数字彩虹全息的计算方法.根据彩虹全息的基元全息图为线全息图的特点,找出物点与其线全息图的一一对应关系,建立空间点阵物点的线全息物光分布数据表.在对实际物体进行计算时,根据物点的位置,在数据表中找到与之对应的物光分布,并将这些分布进行叠加,从而形成实际物体被狭缝限制的物光分布,最后引入参考光计算其彩虹全息图.本方法充分利用了线全息图的性质,使得计算量大大减小,同时提高了计算速度.

基于计算全息的高质量贝塞尔光束阵列产生方法

针对传统计算全息法生成的贝塞尔光束阵列均匀性差,能量利用率低的问题,提出了两种计算全息法,分别可以生成高质量的平行、发散贝塞尔光束阵列。提出多轴锥透镜相位并行拼接法,通过提高窗口的“口径利用率”,有效降低了光场的背景噪声,提高了能量利用率,仿真结果表明,所产生的3×3平行贝塞尔光束阵列均匀性为98.94%,衍射效率为78.12%;提出多透镜和轴锥透镜相位叠加法,通过多个透镜和轴锥透镜相位叠加来调控贝塞尔光束的数量和位置,透镜相位对贝塞尔光束起到聚焦的作用,可以在透镜后焦面附近得到中心光斑直径缩小的贝塞尔光束阵列,仿真结果表明,所产生的3×3发散贝塞尔光束阵列均匀性为97.95%,衍射效率为79.23%。实验采集了贝塞尔光束阵列沿传输方向120 mm,130 mm,140 mm位置处的图像,与仿真结果高度一致。相比于传统方法,本文所提方法产生的平行、发散贝塞尔光束阵列均匀性分别提高了2.97%和4.70%,衍射效率分别提高了48.22%和54.75%。

利用计算全息图作为位相补偿板的改进型刀口法

本文提出一种改进型刀口法,采用一块计算全息图作为位相补偿板。对于非球面的检测不再象住常那样需要将测量值与计算值作比较,可以如同检测球面反射镜一样地简单。

二元计算全息图两种制作算法的研究

提出基于MATLAB实现计算全息图制作的两种方法,并作了分析比较。对文献1提出的方法做了两点改进。用这两种方法制出的计算全息图在PC机显示器上进行模拟再现,取得了良好的效果。实验表明两种方法各有优点,用MATLAB绘制计算全息图比传统语言的编程算法更加简单方便。

利用素球面法实现圆环面三维全息图的计算机显示

从素球面法入手 ,对圆环面进行了形体和数学处理 ,得出图形分析和外形线的参数方程两种方法 ,使圆环面轴测图在作法和计算机显示方面化繁为简。针对计算机显示图形时的消隐难题 。

快速频率抽取直接二元搜索法合成计算全息图

给出了一种新型的设计二元计算全息图的ＤＢＳ算法，导出了这种方法的数学模型，通过自行设计的程序计算机解算结果证明，本文中提出的方法，其计算复杂度低于一般的ＤＢＳ算法。为了改善再现象质，作者还提出了一些改进的方法。

检测三次位相板的反射式计算全息图的占空比

为了在检测实验中获得最佳对比度的干涉条纹,从标量衍射理论出发,研究了条纹对比度和反射式计算全息图(CGH)占空比的函数关系。以检测三次位相板用的反射式Cr-玻璃CGH为例,计算了对比度最大为99.4%时CGH的占空比为0.5。我们采用电子束光刻技术制作了检测三次位相板的CGH。

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。

计算机生成全息图的研究与实现

1.引言计算机生成全息图(Computer-Generated Holography,简称CGH)是继光学全息之后于1965年由Kozma和Kelly提出的,CGH是计算机技术与全息技术的结合,为真三维显示技术开创了全新的局面。但由于受计算机运算速度、容量、高分辨率显示器以及传输带宽等因素的约束,七十、八十年代CGH的研究未取得大的进展。1989年,美国麻省理工学院(MIT)媒体实验室以S.A.

凹非球面检测的双计算全息图设计及制作

基于全息补偿检验非球面的原理,提出并设计了一种二元纯相位型双计算全息图。该全息图由主全息和对准全息两部分组成,用于检测非球面的主全息位于基底的中心,而对准全息位于其边缘,用来精确定位主全息,从而消除离焦、偏心及倾斜所引入的误差。两部分全息同心是实现对主全息准确定位的前提,为此,提出了"一次曝光,两次刻蚀"的制作方法,即一次性将两部分图形在同一块掩膜版上制作出,曝光一次后,基底经两次刻蚀制作出具有两种不同相位深度的双计算全息图。最后给出了一个检测Φ140、F2抛物面镜的双计算全息设计实例,并将其检测结果与自准直检测结果比较,二者吻合良好,验证了该设计方法的正确性及制作工艺的可行性。

提高二元计算全息图设计精度的新途径

用于非球面光学元件检测的计算全息图的设计与制作精度对实现非球面的高精度检测是至关重要的。为了提高计算全息图的设计精度,采用Householder变换把矛盾方程组的系数矩阵正交三角化,直接求解波面拟合系数,避免了法方程组的构造。全息图的设计是直接利用MATLAB的内部函数编程来实现的。对具有旋转对称性和非旋转对称性的物波进行了波面拟合,并设计了相应的计算全息图。结果表明,物波函数的拟合精度和全息图的绘制精度均有明显的提高,且计算速度快。

计算机-光学联合制作宽视角体视全息图

提出了一种用计算机和光学方法相结合制作大视角白光再现全息图方法 ,该方法充分利用光学方法和计算机制全息图方法的各自特点以达到对任意三维物体的立体图象重构。

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。

用于非球面测试的位相型计算全息图制作

本文对计算全息图元件的设计和制作关键技术进行了研究,自行开发了计算全息图元件光刻图形计算机生成算法和软件,研究了采用高速电子束直写系统制作大面积、非周期性复杂光刻图形技术,在此工作的基础上,采用湿法腐蚀铬、感应耦合等离子体刻蚀石英玻璃两步图形转移的方案,制作出了图形区直径为64 mm、最外环线条宽度为2.0μm、刻蚀深度为690 nm的位相型计算全息图元件,并对加工结果进行了测量。结果表明,本方案所制作的计算全息图元件具有良好的加工质量,符合应用的需求。

积分项周期延拓快速计算大尺寸菲涅尔全息图

为提高大尺寸计算机制全息图的计算速度,通过对层析法菲涅尔全息图计算模型的分析,根据其特点提出一种新的计算机制菲涅尔全息图快速算法。对每一层物体首先分别计算系数行、列分量;然后用快速傅里叶变换计算积分项的一个周期;最后将计算的积分项在全息面上进行周期延拓,同时每个采样点的积分项与由行、列正交分量组合成的系数相乘得到衍射场在全息面上的分布。将所有层的衍射场求和并与参考光干涉,经编码得到全息图。实验结果表明全息图尺寸越大,快速算法的速度提高越明显;在体积样点为1174×1174×41,全息图分辨率为11700×11700像素时,该算法将计算速度提到传统层析法的13倍。制作了分辨率为54197×399087像素的全息图,并对其进行光学再现,再现像与传统层析法结果无明显差异。

递归二元搜索型计算全息图的研究

在分析递归二元搜索算法合成计算全息图原理的基础上，计算机编程设计了递归二元搜索型计算全息图，并在实验上研究了计算全息图的恢复象。实验结果表明，递归二元搜索算法可合成任意波前分布的傅里叶变换计算全息图，并具有恢复象质量好。

用于非球面绝对检测的计算全息位相探测类剪切干涉法

分析了计算全息（ＣＧＨ）位相探测干涉仪系统的原理特点，提出三波面类剪切干涉法，以消除系统误差，提高非球面检测精度，达到绝对测量的目的．

降低CGH再现像量化噪声的新方法

报道了一种降低计算全息图（ＣＧＨ）再现像量化噪声的一种新方法，它在原有罗曼Ⅲ型计算全息的基础上，在取样点数相同的前提下，利用显示器的固有分辨率，将全图分解成多幅子图作出，再应用图像处理软件重新拼接，从而降低了再现像量化噪声。

四个干涉图法的双曝光全息干涉术测物体变形

本文用Ar^+激光器作光源,BSO晶体作记录介质,电视-微机系统作探测器,把四个干涉图法应用到双曝光全息干涉术上,从而实现了全息干涉图的自动计算,获得表面变形的大小、方向和形状的全信息。为验证该法的实用性,测试了薄板受应力后变形情况。

高精度计算全息位相探测干涉系统的研究

讨论了研制成功的用于高精度非球面检测的ＣＧＨ位相自动探测干涉系统。论述了ＣＧＨ干涉系统的光路和干涉场，采用位相自动探测术有效地降低了随机干扰误差。探讨了采用三波前类剪切干涉法进行绝对测量能有效地消除其系统误差。测试结果表明：该系统检测非球面面形精度达λ／２０。若进一步采用绝对测量法进行测量和处理，则其精度约可达λ／５０。