全息图数字再现中零级衍射斑的消除

分析了无透镜傅里叶变换全息图数字再现时零级衍射斑对再现像的影响，提出了用全息数字相减及数字重现来消除零级斑实现无零级数字全息再现的方法，给出了计算机模拟实验结果，并对再现结果作了分析。

数字全息周期像的产生机理及在抑制零级衍射上的应用

在数字全息成像中,利用CCD的RGB模式采样全息图时,全息重构像会出现特定的周期性分布.本文从理论和实验上详细研究了这种周期像产生的机理、分布特性和应用.研究结果显示,由于CCD的光谱滤镜会使全息图的RGB三个单色采样阵列出现部分像素信号的缺失,因此,需要通过特定的demosaicing数学算法对缺失的像素信号进行重建以形成完整的单色采样阵列,这是数字全息再现像周期分布产生的根源.而基于demosaicing算法的采样阵列重建会在全息图频谱中引入调制函数,导致物体再现像和零级衍射斑的周期分布差异.本文揭示了全息图的RGB采样、demosaicing算法与全息重构像周期性之间的内在关联.最后,讨论了结合空间移位和图像形态学技术,利用重构像的周期性抑制零级衍射斑的应用.所有理论与实验研究结果完全一致.

基于空间光调制器的三维相位全息图再现像优化

在现有的二维图像再现效果改善方法的基础上,对三维物体再现像质量提高的方法进行研究。基于衍射理论,分析了具有有限填充因子空间光调制器的栅格结构对重构图像质量的影响。编入双线性相位因子到纯相位全息图,使得有效光偏移中心光轴传播,让图像细节得到完整重构再现。然后迭加双会聚球面波相位因子,使得各再现像面与空间光调制器栅格结构引起的多级衍射光聚焦平面的位置进行分离,利用光阑和空间滤波器共同作用来消除高级衍射光以及零级光对重构图像质量的影响。搭建了基于LC-SLM的相位全息图光电再现系统用于实验验证。实验结果表明三维物体再现像质量得到明显的提高。