X射线激光全息的可见光再现

Ｘ射线激光全息是Ｘ射线激光一个非常重要的应用。本文模拟了Ｇａｂｏｒ全息的记录和再现过程，分析了Ｇａｂｏｒ全息和无透镜傅立叶变换全息用可见光再现过程中再现象的放大率、象差等对再现象的影响，提出了减小象差和获得高分辨再现象的方法，认为无透镜傅立叶变换全息是当前Ｘ射线激光全息的重要记录方式。

基于Gabor模式的多光谱数字全息显微成像系统

为了同时对目标样本的三维空间结构及光谱信息进行分析,提出了基于Gabor模式的多光谱数字全息显微成像系统。即在Gabor同轴数字全息成像系统中引入可调谐多波段LED照明光源,获得目标样本在不同波长下的全息图像,通过采用角谱自聚焦和孪生像抑制算法获得目标样本在不同波长下的重建图像,估计样本透射光谱,实现像素级图像配准。使用美国空军(USAF)分辨率板对系统成像性能进行测试,选取不同生物组织样本及不同属性液体进行多光谱实验探究。结果表明,该系统成像分辨率可达7.81μm,不仅实现了彩色全息显微成像,具有良好的色彩再现像,还可以定性区分不同属性液体,在无标记生物样品的成像和检测领域中具有潜在的应用前景。

Gabor同轴数字全息的多重再现与自动聚焦

对于近场同轴数字全息在聚焦再现(再现距离精确等于实际记录距离)时,采用多重再现方法可以很好地消除共轭像的影响,但该方法没有考虑和分析再现距离与实际记录距离存在偏差时的影响。然而在实际应用中,实际记录距离难于精确测定,数字再现时采用的再现距离往往与实际记录距离存在偏差。对该方法进行了进一步的深入分析,分析发现该方法对距离偏差十分敏感,且随着距离偏差增大其共轭像消除效果会急剧下降;利用该方法对距离偏差的敏感特性,可以提高同轴数字全息自动聚焦的精准性和灵敏性。对上述结论进行了原理分析和实验验证。

基于4f系统的Gabor同轴相移数字全息

传统Gabor同轴全息中的直透参考光波与衍射物光波空间重叠,因而无法实现相移干涉。针对这一问题,提出了一种在Gabor同轴全息中引入相移的数字全息方法。根据空间频谱域中不同频率分量空间分离的特点,通过在4f系统的频谱面上采用纯相位空间光调制器对空间频谱的零频分量(直透参考光波)单独进行相位调制实现相移干涉,然后利用相移干涉算法得到再现像。理论分析和实验结果表明,基于4f系统的Gabor同轴相移数字全息方法可以在保留Gabor同轴全息光路简单、受环境振动和空气扰动影响小、对光源相干性和记录器件空间分辨率要求较低等优点的基础上,消除直流项和共轭像的影响,提高了再现像质量。