通过位相畸变介质的全息实时成象

利用全息图再现时产生的共轭波来补偿通过位相畸变介质后的波前畸变,早在60年代就巳实现。限于当时的条件,问题是不能作到实时处理,因此总避免不了在显影冲洗后繁杂和精确的复位工作。另一个问题是多数的补偿过程都需要两次通过位相畸变介质,因此给实际应用带来了很大不便。本文介绍的是采用我们自己研制的掺铁铌酸锂晶体作为记录介     

借助球差波前获得同轴全息透镜的单色象差

以前曾有文章讨论过在具有出射光瞳的球面基片上的点源同轴全息图的单色波象差.文章指出,在有出射光瞳的情况下,在曲面基片上记录全息图可为减少象差提供较大的可能性.但在某些情况下,还不能满足要求.例如,对于体积全息图来说,获得最大衍射效率的条件是入射光瞳、出射光瞳分别与记录全息图液前的点光源相重合.这一点就确定了记录全息图的点光源的位置.而且,只有通过选择基片的曲率半径来减少象差.     

稀释显影液是产生位相全息图的一种方法

本文对稀释显影液处理卤化银介质能提高衍射效率的原因进行了分析;实验证明了用这种方法处理的卤化银全息图已经转变成位相全息图。因而,不仅衍射效率高、而且噪音小,处理简单。全息图可分为振幅型和位相型两种。如果全息图只改变照明光波的振幅,则称为振幅型(或吸收型)全息图;如果全息图只改变其位相,则称为位相型全息图。根据理论计算,     

非线性记录的全息术倍增应力条纹

全息摄影一般采用线性记录方法,所得到的全息图衍射效率虽然较高,但仅能得到一级衍射条纹(象),往往难以满足工程检测上的需要。如果采用非线性记录方法,所得到的全息图可以衍射高级象,得到与线性记录不同的结果。非线性记录全息图再现时衍射项数的多少与记录时物光与参考光之间的夹角有关,与全息图的透射曲线有关。高级衍射光波的强度分布受其位相差变化的调制,位相差增加一倍,衍射条纹也增加一倍,相应地测量精度也增加一倍。这相当于得到一个条纹倍增器,对于提高全息干涉术测量精度有着显著的意义。本文针对二次曝光法的非线性记录方法,导出了二级衍射象的强度分布,并且对典型的情况散了实验验证。     

通过位相畸变介质的全息实时成象

本文介绍了一个新的实验,采用Fe:LiNbO_3晶体为记录介质,不需两次通过位相畸变介质就能实时补偿透明物经过畸变介质后所产生的波前畸变。     

高效同轴全息透镜的制作

由于全息透镜比以前用玻璃制作的透镜轻、复制容易,故适于用作光纤耦合器、光盘用的传感透镜等微光学元件.将这种全息透镜组合成光学系统使用时,从调整的容易程度来看,同轴型比离轴型要好些.但为使这种元件得到有效的利用,必须提高衍射效率.就用通常的干涉法制作的同轴全息图而言,全面做成厚全息图是不可能的.由于中心部分衍射效率变低,总衍射效率就提不高.而离轴全息图可以达到高衍射效率.将两块这样的全息图组合起来,便可得到高效率的同轴全息图.关于组合多个离轴全息图的光学系统,已经发表过几篇论文.其中有La-tta的以低象差、低色散为目的的理论分析,Richter等人对于低象差成象透镜的研究,以及Leite等人为降低光纤维结合中位置组合公差所作的研究等等.     

液晶空间光调制器的波像差校正设计与实现

针对光学系统存在的像差,提出一种基于液晶空间光调制器的波像差校正方法。对于平行光入射情况,采用数字波面移相干涉仪对光学系统的波前进行精确测量,得到畸变波前的矩阵数据;对于有限远物距的成像,采用Zemax软件模拟得到波前的矩阵数据,利用Matlab编写像差拟合程序将共轭波前的矩阵数据绘制成相应的8位BMP格式的灰度图。根据液晶空间光调制器的位相调制原理,将共轭灰度图和调制器自身的波前畸变校正图同时加载于硅基液晶面上,成像分辨率达到1348 LW/PH,高于不加载灰度图的337.8 LW/PH。实验结果表明:通过加载波前数据的共轭灰度图,可有效提高光学系统的成像质量。     

用Fe:LiNbO_3晶体进行实时双曝光干涉的研究

1.在激光全息无损检测中希望找到一种新的实时记录介质,可以重复使用且衍射效率与分辨率都不低于银盐干板.除了银盐干板外,光色材料、光导热塑料、明胶、电光晶体等都可以作记录介质.本文采用了Fe:LiNbO_3晶体作为实时记录材料进行双曝光的实时干涉.由于Fe:LiNbO_3晶体记录的是位相全息图,所以有很高的衍射效率.二次曝光后得到清晰的干涉条纹.     

利用液晶电视的位相调制特性补偿畸变波前

分析了液晶电视(LCTV)的位相调制特性,采用将液晶电视和能产生台阶波前畸变的位相物体同时置于环路径向剪切干涉(CRSI)装置入射光路中的方法,在液晶电视屏上输入可产生畸变波前对应的互补波前的灰度图。实现了台阶结构畸变波前的补偿。     

在共振吸收介质隐化氰甲醇溶液中的简并四波混频

本文报导在隐化氰甲醇溶液中用简并的四波混频获得位相复共轭后向反射波的首次实验。利用该吸收介质在四波混频中的共振增强作用获得了高效率的反射波。实验表明,转换效率在作用长度为15毫米时达18％。在泵浦光束强度不变的情况下,入射物被强度与复共轭反射波成线性关系。拍摄了后向波的场图,研究了它的位相复共轭特性。在有严重位相畸变介质存在的情况下,获得了好的再现象。     

全息图再现像的波像差与两步拍摄法的光路设计

本文在分析了全息图记录的物理本质后,指出只有用参考光的逆共轭光作再现光时,才能准确再现原物体的像。其它情况下再现像的畸变晃可被免的。这是由于再现时的波像差所引起。为了把波像差的影响减少至最小,我们建议使用平行光做参考光,并用逆光路再现母全息图。文章还提供了了拍摄反射全息图和模压全息图的二步法拍摄光路。并指出在全息干涉计量和轮廓测量中,也应充分注意到波像差的影响。     

关于全息术一个基本理论问题的研究

1 实验结果 文献[1]认为按图1(a)所得的全息图再现光路可以用图1(b),或图1(c)所示的系统,其中像面是照明光源C的共轭面。文献[2]认为按图1(d)记录的是Fourier变换全息图,输出检测面是Fourier变换透镜的焦平面。文献[1]还认为用图1(e)所记录的Fraunhofer全息图,用与参考波相同的照明光再现时,可以得到如图1(f)所示的结果。     

利用纯位相计算全息图实现位相函数相加的光学安全技术

提出一种利用纯位相计算全息图实现光学安全和防伪方法。这种方法将记录相息图时在全息图面上对应的位相分解成两部分 ,分别制成两张纯位相计算全息图。单独再现每一张全息图时无法观察到原物体信息 ,而将两全息图对准合在一起时 ,则可在计算全息图的观察面上得到原来的物体信息。可以将其中的一张全息图作为解码标准 ,从而依据是否可以与之共同解出某一特定的信息来判断全息图的真伪。     

白光全息光学元件——视觉显示反射全息透镜的研究

用重铬酸盐明胶介质记录了用于飞机平视显示器的平面离轴反射全息目视显示元件。分析了该显示元件诸如衍射效率、象差、色散、畸变和光学传递函数等显示和成象特性,推荐制备和处理重铬酸盐明胶薄膜的某些重要技术。     

大气湍流位相畸变自适应光学校正的数值分析

实现了适应光学系统校正激光大气湍流位相畸变的数值模拟,研究了自适应光学系统的校正效率随湍流强度的变化规律以及横向风速对自适应光学校正效果的影响。结果表明,自适应光学系统能够校正湍流造成的激光波前位相畸变,提高靶面激光峰值功率密度,降低靶面激光强度起伏。湍流强度对于自适应光学系统的校正效率有比较大的影响,湍流强度较弱和较强,自适应光学系统的校正效率均不高;只有中等强度的湍流,校正效率最高。此外,横向风速对于自适应光学系统的校正效果也有比较大的影响．随着横向风速的增大,自适应光学系统的校正效果不断变差。     

全息位相共轭反射镜

1.众所周知,利用全息术很容易产生一个原始物光波的共轭光波并已得到若干应用。例如光波经过一张二维图片和畸变介质后,图像就变得模糊了。如果将畸变后的光波作为物光波制作一张全息图,当用共轭参考光波再现全息图时,再现光波经过同一畸变介质后就可得到一张清晰的原始二维图片。全息位相共轭反射镜得到位相共轭光波的方法与上述全息法不同,它是由原始物光波本身照明与之对应的位相共轭镜直接得到的。另外,它的成像关系和一般全息反射镜不同。无论是球面、椭球面     

片状放大器的静态畸变对激光束质量的影响

用三平板同轴全息干涉仪,研究了通光口径为φ100mm片状放大器的静态畸变对激光束质量的影响。静态畸变主要包括:材料的不均匀性、钕玻璃片表面加工面形不平度和钕玻 璃片由装校引入的形变应力等所产生的波象差。在片状放大器中,钕玻璃片的尺寸比实际通光口径大一倍,因而由装校引入的形变所产生的波象差往往较大,它对激光束方向性的影响很少被人重视。我们用三平板同轴全息干涉仪分别拍摄了He-Ne激光通过无片和有片的片状放大器的全息图,经复元后可计算出静态畸变产生的波象差。材料和加工面形的波象差为定     

MEMS微变形反射镜校正波前静态畸变实验

微变形反射镜(MEMS-DMs)是用于自适应光学中波前校正的重要元件.对微变形镜波前校正原理进行了分析,设计了基于自适应光学系统的测试系统,通过闭环控制技术成功地利用一种分离式MEMS-DMs校正了实验系统中位相板引入的波前畸变,实验结果显示离焦项Zernike系数相对最大,是造成整个波面畸变的最重要的原因.MEMS-DMs对低阶波前畸变校正较好,高阶波前畸变校正时残余误差比较大,增加控制电极数量可以更好地校正高阶模式的波前畸变.基于自适应光学系统的MEMS-DMs波前畸变校正实验系统,可以为今后全面优化设计微变形反射镜及其更适应自适应光学系统的需要提供实验数据与理论支持.     

全息照相工程导论

全息照相记录物波(通常是光波)的方法是使随后能重建一个同样的波。常规的照相只记录射来光的强度而全息图则将振幅和位相都记录。增添的位相信息由物波和参考波的干涉花样来保存。用技术语言说即所需要的光学信息被存贮在一个(空间)载波的调制中。     

COAT中有限子孔径对补偿效果的影响

本文分析了大气湍流引起的波前位相畸变经变形镜校正后的剩余位相误差,导出了有限子孔径下的斯特列尔比及补偿效率的表达式,并讨论了不同参数对它们的影响。