實用化數(shù)字全息圖記錄與再現(xiàn)系統(tǒng)的實驗研究.pdf

1、在數(shù)字全息術(shù)的實用化過程中，由于現(xiàn)有CCD參數(shù)對記錄條件的限制，降低了再現(xiàn)像的分辨能力。作為數(shù)字全息干涉計量術(shù)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，相位去包裹一直未得到很好的解決。這些在一定程度制約了數(shù)字全息術(shù)的實際應用。本文對上述問題進行了深入研究，并提出相應的改進方法，在此基礎上建立了一套較為實用的數(shù)字全息圖記錄與再現(xiàn)實驗系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括： (1)通過對CCD靶面的精確平移，實現(xiàn)了大幅面數(shù)字全息圖的拼接記錄。針對計算機處理能力的限制以及最大

2、物參夾角的影響，在理論分析的基礎上提出了用于大幅面數(shù)字全息圖再現(xiàn)的分割再現(xiàn)合成技術(shù)。采用平面參考光波記錄時，拼接后的全息圖越大，所能記錄的物場越大；采用球面參考光波記錄時，拼接后的全息圖越大，再現(xiàn)像的橫向分辨率越高。利用精密電控平移臺移動CCD分別對平面波記錄和球面波記錄的情況進行了詳細地實驗研究，結(jié)果證明了上述方法的可行性。 (2)從理論和實驗兩方面研究了欠采樣情況下所獲取的數(shù)字全息圖的再現(xiàn)問題，分析了造成頻譜混疊現(xiàn)象的原因。

3、提出了利用“亞像元”成像技術(shù)重建高分辨率數(shù)字全息圖的方法。實驗結(jié)果表明，該方法可有效地突破最大物參角的限制，同時可以消除由于欠采樣造成的頻譜混疊現(xiàn)象。 (3)建立了一個可有效地消除包裹相位圖中不連續(xù)點的模型，在此基礎上進行多方向去包裹運算，然后求其平均值，從而達到與路徑無關(guān)的目的。文中給出了具體算法，并通過數(shù)值模擬和實驗驗證了該方法的有效性和可行性。結(jié)果表明，這種方法既具有很強的抗噪聲能力，又能很好地處理較大面積的欠采樣區(qū)域，并