基于空間光調(diào)制器的非相干數(shù)字全息成像特性研究.pdf

1、全息術(shù)因能同時(shí)獲取三維物體的振幅和相位信息而備受關(guān)注。隨著高分辨率空間光調(diào)制器（SLM）和CCD（或CMOS）等圖像傳感器的出現(xiàn)，非相干數(shù)字全息技術(shù)得到了快速發(fā)展。非相干數(shù)字全息能克服傳統(tǒng)光學(xué)全息術(shù)光源相干性受限和孿生像不可分離兩大難題。按全息圖的記錄方式不同主要有基于三角干涉儀、邁克爾遜干涉儀和馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x等的非相干數(shù)字全息技術(shù)。2007年，Joseph提出了一種基于SLM分光的同軸非相干數(shù)字全息術(shù)（又稱菲涅爾非相干相關(guān)數(shù)字全息

2、術(shù)，F(xiàn)INCH）。系統(tǒng)的核心是由SLM和CCD組成的同軸非相干干涉儀，SLM兼具分束和移相的作用，CCD用于記錄全息圖。該系統(tǒng)具有光路簡(jiǎn)單、易于操作、記錄速度快、無(wú)需時(shí)間和空間掃描等優(yōu)點(diǎn)。FINCH系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是可與任何標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)成像技術(shù)匹配，實(shí)現(xiàn)基于非相干數(shù)字全息的顯微成像、望遠(yuǎn)成像和光譜成像等，在遙感、天文、顯微、材料分析等方面具有重要的應(yīng)用前景。
　　第一章主要介紹傳統(tǒng)光學(xué)全息和數(shù)字全息技術(shù)的記錄和再現(xiàn)原理；
　　第二

3、章主要介紹空間光調(diào)制器的原理、分類及其在激光數(shù)字全息和同軸非相干數(shù)字全息中的應(yīng)用；
　　第三章主要介紹菲涅爾非相干相關(guān)全息系統(tǒng)的光學(xué)記錄和數(shù)字再現(xiàn)原理，從波動(dòng)光學(xué)的角度出發(fā)給出了系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)、橫向放大率、再現(xiàn)距離等參數(shù)。模擬重建了距離準(zhǔn)直透鏡不同物距處的三個(gè)字母“Z”、“W”和“F”的再現(xiàn)像，理論上驗(yàn)證了菲涅爾非相干相關(guān)全息系統(tǒng)的三維成像特性；
　　第四章主要討論菲涅爾非相干相關(guān)全息系統(tǒng)的成像特性：給出了分辨率板、實(shí)物骰

4、子的再現(xiàn)像，從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了菲涅爾非相干相關(guān)全息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)真實(shí)三維物體的再現(xiàn)；討論了菲涅爾非相干相關(guān)全息系統(tǒng)成像質(zhì)量的問(wèn)題：一，利用SLM的偏振特性，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)討論了偏振片的有無(wú)對(duì)再現(xiàn)像背景噪聲的影響；二，通過(guò)光程差的對(duì)比計(jì)算，分析了SLM上加載單透鏡模式、雙透鏡模式時(shí)再現(xiàn)像質(zhì)量之間差異的原因；三，通過(guò)改變SLM的相位復(fù)用方式，分析不同的相位掩摸加載方式對(duì)再現(xiàn)像質(zhì)量的影響；
　　第五章主要討論菲涅耳非相干相關(guān)全息術(shù)用于光譜成像