脉冲激光全息照相术

在用连续波激光摄制全息照片时,物体的位置往往是固定的,物体移动应不大于光波长的几分之一。这种对于记录高空间频率全息照片所必需的物体高稳定性,使得连续波激光不能用来摄制活动物体的全息照片。但是只要缩短全息照相的曝光时间,那么对于物体的稳定性以及机械或空气的扰动的存在都毫无关系。本文讨论的脉冲激光源,其输出能量足以在几十毫微秒内进行全息底片曝光。利用完善的工艺和恰当措施,用这种脉冲激光便可摄制迄今尚不能取得全息象物体的全息照片,这些物体有如枪弹、液体射流、大气悬粒、飞虫(见图1)和人。物波的重现通常采用连续波He-Ne激光。     

借助用反射光再现象的全息照片法光线的反演

指出了借助于用反射光再现像的全息照片法获得物体的无象差实像的可能性。找出那种条件，在那个条件下对于记录在球面、椭球面，拋物面，双曲面上和平板上的全息照片来说，这种成像是可以得到的。     

玻晶器皿全息艺术照片拍摄兼论象面全息图的再现观察

玻晶器皿一类位相型物体．难于用通常的全息记录系统拍摄全息照片。本文介绍我们拍摄方法、技术措施、有关参数及尝验结果；分析论述了象面全息图的再现观察规律。     

白光全息术

我们描述一种既能在单色光下又能在宽带光谱光下观察的全息照片。与本顿（Benton)或彩虹全息图一样，这种全息图以垂直视差来换取宽带读出能力。具体方法描述于图1中。照明原始全息图H1以资形成共轭象IM(实象)。圆柱透镜L把象聚焦在记录底板H2上，它将成为白光全息照片。如彩虹方法那样，一个水平狭缝S放在原始全息照片H1处(或附近)。狭缝是任意的，其目的在于增加H1成象系统的景深，因而从垂直方向看，象的各部分都能足够准确地聚焦在底板H2上。对于水平方向，狭缝是不起作用的。     

全息照相干涉量度学采用厚层全息照片

本文给出了研究物体的静止负荷和分析振动时采用厚层全息照片的实验结果。指出了厚层全息照片的优点（用白光再现，孔径大，记录系统简单）。     

基于单片DMD的无透镜式彩色全息投影技术

通过调整R,G,B三色激光入射DMD的角度来解决彩色全息光电再现时各颜色分量的再现像中心无法重合这个问题。以彩色图的一单色分量为基准,对原始图中的物体进行倍率色差的消除;通过调整三色分量在全息图中的位置以及调节三色激光器入射角度来消除横向位置色差;设计一套基于单片DMD的无透镜式彩色全息投影系统,并通过光电再现实验,得到彩色全息再现图像。所提出的方法不仅再现光路简洁,而且不需要引入时序控制装置,仅需单片DMD就可以直接再现出彩色物体。     

全息照片的细激光束成像原理

本文指出散射物体的全息图片是由大量基元全息图片构成的,基元全息图片除正常的全息成像外,还由于基元全息图再现子球面波的光束角宽度很小,因而可以通过小孔成像原理,在观察屏上形成一个倒立实像。宽激光束和细激光束再现全息图象的区别,主要就是成像时所包含的基元全息图片的多和少的问题,在此基础上解释了用宽激光束和细束再现全息图象的一系列的特点和区别,以及它们的过渡关系。     

数字成像时间平均全息振动分析

提出用时间平均数字全息与数字成像相结合的技术测量物体的振幅场,在时间平均数字全息光路中引入成像透镜,使时间平均数字全息技术适用于大尺寸物体的振动分析。阐述了该技术的基本理论,设计了测量光路,并用圆形压电陶瓷片作了实验验证。实验结果表明,在相同条件下,使用数字成像时间平均全息技术记录和再现的数字全息干涉图与使用传统的时间平均全息干涉计量技术记录和再现的全息干涉图相吻合,比较两者的振幅计算结果误差很小。     

基于高斯信道的全息干涉图调制传输研究

研究了包含物体信息的未压缩全息干涉图的图像信源,在高斯信道中经过采用不同调制方式传输后对全息数字再现图像的影响。通过实验揭示,全息干涉图在高斯信道的强噪声影响下,接收图的信息将会受到干扰,导致其数字再现图的物理信息丢失。通过提高信噪比可以增强传输系统的抗干扰能力,提高数字再现物像图的质量。对比所选用的各种调制方式,采用QAM时误码率最低,多进制调制下具有更高的信息数据传送能力和频带利用率,更适于高斯信道中的传输。     

实现物体多种状态同时判别的新方法

1.在普通双曝光全息干涉计量中,两次曝光之间使物体产生离面倾斜.便可实现波前纵向剪切.全息再现时,两束物光波产生的干涉场强度分布为:I(x,y)=A[1+cos((4π/λ)α(x~2+y~2)~(1/2)sinθ)](1)式中A为常数,λ为再现光波长,θ为物光波的入射角,α为物面倾斜角.物面倾斜可用一个矢量α来表示,它的大小为物面倾斜角α的大小,方向垂直物面倾斜的转轴,指向光路差增加的一边,如图1.图1中O为倾斜前的物体表面,O＇为倾斜后的物体表面,(?)为物体倾斜     

双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息

提出了双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息.首先用一随机相位函数乘以输入图像信息,然后沿x方向实施α级次的一维分数傅里叶变换,再乘以第2个随机相位函数,最后沿y方向实施β级次的一维分数傅里叶变换.采用迂回位相编码法对变换后的结果编码,绘出计算全息图.为了恢复原图像,需要知道变换级次和随机相位函数.利用这种方法进行图像加密,使加密图像的密钥由原来两重增加到四重,从而提高了系统的保密性能.     

高分辨率多视点动态全息3D显示

提出了一种高分辨率多视点动态全息3D显示方法,观看视点位置变化时,观看者能够看到连续变化的3D效果。在进行全息图计算时,首先根据针孔阵列投影模型,渲染3D动画中每一帧3D模型的光场图像序列;然后从已渲染的多组光场图像序列中抽取对应视角信息的光场图像进行融合,得到融合后的动态光场图像序列;在进行全息图编码时,以动态光场图像序列中的一帧图像作为物光振幅,以来自于针孔的发散球面波的相位作为物光相位,引入平面参考光进行编码,得到一个单元全息图。由于每个单元全息图的计算是相互独立的,因此在计算过程中使用并行加速计算,实现了尺寸为32 mm×32 mm、分辨率为100000 pixel×100000 pixel的高分辨率全息图,其光场图像融合和全息编码的时间仅需27 min。光学再现结果证明了该方法的可行性。所提出的高分辨率多视点动态全息3D显示方法在全息包装和3D广告等领域具有广泛的应用前景。     

利用传统全息片实现合成孔径数字全息的研究

分析了传统全息片的微观结构,介绍了细光束成像和合成孔径数字全息记录、再现的基本原理,研究了利用传统方法拍摄的散射物体透射式、振幅型全息片实现合成孔径数字全息的方法,给出了实验结果。理论分析和实验结果表明,利用传统透射式、振幅型全息片,通过光学显微镜放大制作子数字全息图和合成孔径数字全息图,经计算机处理是可以得到完整再现像的,其性质与细激光束照射成像一致。用子全息图再现像的复振幅叠加方法和采用子全息图再现像的强度叠加方法均可实现合成孔径数字全息图的再现,且强度叠加方法的视觉效果要好些,但它们对缩小再现像中散斑的尺寸没有帮助。用子全息图拼接成的合成孔径全息图得到的再现像效果最好,可以缩小再现像中散斑的尺寸,信噪比、分辨率均有提高。要得到更好的再现像,需要用更多的子数字全息图拼接成尺寸更大的合成孔径数字全息图。     

用细激光束分析彩虹全息图的研究

本文分析了再现激光束垂直入射在彩虹全息图上时全息狭缝象的分布规律，及它们在观察屏上的分布规律。指出它们在观察屏上的分布应呈双曲线型，并给出了它们的解析表达式，其结果与实验相符合。本文还用这种再现方式讨论了模压全息图是怎样拍摄的及如何获得其主要拍摄参数。     

一步法大景深反射全息图

本文对反射全息图白光再现时由于光谱展宽造成的像模糊进行具体的几何分析,在此基础上提出了大景深反射全息图,并在旁轴近似条件下推导出它的景深表达式.实验上,利用一步法制作了一张景深为63厘米的大景深反射全息图,在普通点光源再现下获得了观察效果很好的大景深再现像.优于大景深彩虹全息图的是,大景深反射全息图具有更强的景深表达能力,更大的视场和自由的视差,再现像的立体感非常强烈.这些优点在计算和实验结果中得以充分体现.     

制作和重现像面彩色全息图的新方法

本文提出像面彩色全息图的制作白光重现的新方法。根据Kogelnik关于体积全息图的耦合波理论,记录时,根据角度灵敏度的要求,把三基色参考光束分别按照不同角度入射到全息干板上。用这种方法记录的彩色全息图,当用与三基色参考光束的空间频率相同的三基色普通光束照射时,将重现消除了串色干扰的原物体的三维彩色像。利用三个全息光栅从白光中选择出三个再现基色波段,并对像面彩色全息图色散补偿,这种白光重现方法没有色模糊。     

Optical imaging and far-field pattern simulation of a microwave-illuminated aperture by a microwave hologram

The near radiation field of a microwave-illuminated aperture is mapped by a perturbation element and processed to yield a microwave hologram. Optical signal processing of the hologram yields an image of the aperture and its associated far-field pattern.     

全息照片木纹噪声的产生与抑制

本文指出全息照片的木纹噪声，是由于记录干版的两端面不平整度而引起的。它的存在严重地干扰了显示全息的图像（无论彩虹全息和体积反射全息），故必需给予抑制。文中还详细讨论了拍摄不同全息照片时，所采用的不同抑制木纹噪声方法。     

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。     

基于多次滤波技术的单次曝光三维物体数字全息

为了改善数字全息重构像质量以达到可实际利用的目的,首先采用以马赫-曾德尔干涉仪为基础的三维物体全息实验光路,运用单次曝光的方法,记录了真实三维物体的数字全息图。由于对该全息图直接计算得到的重构像,受零级衍射光斑和散斑噪声的影响较大,使得重构像质量难以令人满意。为此采用了一套独特的多重滤波数字图像处理方法,即综合运用小波分析与收缩加权平均滤波对实验获得的数字全息图及其数字重构像进行滤波处理,成功地消除了数字重构像中的零级衍射光斑、减小了散斑噪声的影响,得到逼真的三维物体重构像。实验结果表明,该方法简便、实用,可显著提高三维物体重构像的质量。由于采用单次曝光,无需记录多幅图像,此方法便于在实时图像分析处理等领域中应用。