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基于空间光调制器的层析成像技术

论文摘要

以传统的干涉法全息技术为基础,本文提出了一种纯光学的三维显示全息技术。利用空间光调制器实现真实物体的物光波前重现,在不同平面上呈现物体的层析像。首先,利用波前传感器采集真实物体的波前信息。接着,运用单次快速傅立叶变换算法对光路中成像透镜的传递函数进行模拟,制成含有该物光经透镜后的波前信息,分别得到了实验所需的强度和相位灰度图片。然后,通过两台空间光调制器对入射平行光场进行调制,从而实现对物光经透镜后的光场进行波前重现。最后,根据透镜的成像原理,把CCD分别放置在物体前后两个成像面上即可得到层析的成像图。实验中分别在距离空间光调制器后298. 5 mm和337. 6 mm处观察所探测到的物体前后两个成像面的立体层析像。实验结果表明:在模拟透镜的焦距为150 mm、计算衍射距离为150 mm的情况下,前后两个成像面在x、y轴方向上的横向放大率分别为(1. 1,1. 08)和(1. 34,1. 09),与利用透镜成像公式计算得到的横向放大率(1,1. 2)相比,相对误差分别为(10. 6%,8%)和(11. 7%,8%)。角扩散度分别为2. 95°和2. 61°,其相对误差分别为2. 6%和0. 7%,低于5%,基本符合实验原理。实验结果证明了该方法的可行性,为后续开展的三维显示与新的全息技术提供了有效的技术支撑。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 衍射理论算法
  • 3 衍射受限透镜成像系统
  • 4 强度-相位复合调制的SLM波前再现成像
  •   （1）计算成像的纵向拉伸度
  •   （2）计算全息像的横向放大率
  •   （3）计算全息成像后的角扩散度分布
  • 5 计算全息仿真成像
  • 6 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘洪顺,王喆,胡琪,孙家成,邓家春

    关键词: 全息技术,空间光调制器,波前重现,层析成像,傅立叶变换算法

    来源: 中国光学 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 物理学,计算机软件及计算机应用

    单位: 天津理工大学理学院

    基金: 国家自然科学基金青年科学基金(No.11604243,No.11504268,No.11204213),天津市自然科学基金青年基金(No.16JCQNJC01600)~~

    分类号: TP391.41;O438.1

    页码: 1338-1347

    总页数: 10

    文件大小: 1590K

    下载量: 103

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/df6aa05d0d356a2711ac87a2.html