自聚焦光束的数值计算和数值模拟

基于旁轴近似下的非线性的薛定谔方程在光束的自聚焦点附近是崩塌的,与实际现象严重相悖,这是由于旁轴近似下的波方程无法描述光在自聚焦点附近的状态.因此,本文引入非旁轴项,建立光束自聚焦的数学模型,数值模拟出光束在自聚焦过程中的非崩塌现象.     

方形自聚焦透镜的折射率分布研究

为了获得方形自聚焦透镜的折射率分布,提出了一种求解其折射率分布的半经验方法。该方法利用圆形边界条件下获得的扩散方程的解去近似方形边界条件下扩散方程的解,该近似解中的4个待定系数用雅明干涉法测得的方形自聚焦透镜4个位置点上的折射率来确定。该方法避免了在方形边界条件下求解扩散方程的复杂过程,得到的半经验公式形式简单、计算方便,利用半经验公式计算得到的折射率与实验结果吻合得较好,二者之间的最大相对误差为0.94%,平均相对误差不超过0.3%。该公式为以后研究方形自聚焦透镜阵列成像问题提供了可供参考的理论依据。     

数字全息技术研究进展及应用

本文对数字全息技术的历史和发展做了简要回顾,分析了数字全息技术在现阶段存在的问题,介绍了数字全息技术在消除零级衍射像干扰、提高再现像分辨率等方面的研究进展,对数字全息在各方面的应用研究状况作了简要介绍。     

用计算全息制作的自聚焦匹配滤波器

介绍了一种自聚焦型计算全息的匹配滤波器。它通过对物体的共轭傅里叶谱加二次位相因子后编码、缩微而成。由于它具有自聚焦的功能,从而可以使光路大为简化,调节方便,适用于不同缩放比的物。给出了与理论一致的实验结果     

计算全息三维实时显示的研究进展

计算全息三维实时显示是目前国际光学领域的研究热点之一。综述了计算全息三维显示技术研究的现状。从计算全息三维显示的原理出发,简介了全息图计算的复杂度、再现像尺寸与视场角等参数的关系以及影响再现图像质量的主要因素。分析了各种获得高质量、大图像和宽视场角的全息三维实时显示技术方案,指出了其中存在的关键问题,并对全息三维实时显示的未来进行了展望。     

减少计算全息再现散斑的多图象平均方法

本文提出了减少计算全息再现散的多图象平均方法。计算机模拟实验和光学实验表明,该方法能有效地抑制计算全息再现的散斑噪声,提高信噪比,得到高质量的再现像。     

不对称分数傅里叶变换计算全息

提出了不对称分数傅里叶变换计算全息,并给出了相应算法。将输入图像信息分别经过x,y不同方向实施不同级次的分数傅里叶变换,采用迂回位相法对其分数域谱编码,绘出计算全息图。再现时需用两个特定的柱面透镜才能再现出所记录的图像信息,利用其再现方式的特殊性可制成一种安全认证系统,计算机上模拟演示结果表明,利用该方法进行安全认证,在防伪力度提高的同时,实际应用也更为方便,具有很高的安全性。     

无透镜分数傅里叶变换全息图

用球面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射,提供了无透镜分数傅里叶变换全息图的记录方式,根据波前相因子判断法,分析了其再现过程的共轭关系,放大率关系,给出了该类全息图傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释。实验结果验证了理论的可靠与可行。     

双透镜分数傅里叶变换全息图

运用波前相因子判断法,分析了双透镜分数傅里叶变换全息图的成像特征,提供了再现像的中心坐标、共轭关系、放大率关系,完整地给出了再现过程傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释,并在实验上进行了验证。     

彩虹全息图防伪标识的两种加密设计

本文提出两种对彩虹全息图进行防伪加密的方法。通过特殊地选择编码器和加密记录的方式.以及利用透镜的傅里叶交换特性,对图象某一部分进行编码加密,可使他人无法进行仿制,从而使其在模压全息防伪商标、标识中具有广泛的应用前景。     

一种制作具有一定可视角度的傅里叶变换计算全息图的新方法

提出了一种制作三维物体具有一定可视角度的傅里叶变换计算全息图的新方法.根据CT断层扫描原理,通过从三维物体的二维数码照片中提取信息的方法制作傅里叶变换计算全息编码图.利用数字微反射镜(DMD)将制成的傅里叶变换计算全息编码图记录到全息干板上.为制作计算全息图提供了一种新的方式.     

假彩色编码分数傅里叶变换彩虹全息图

提出了假彩色编码分数傅里叶变换彩虹全息图 ,并对其再现像的位置、大小、编码色的设计进行了讨论。基于再现像的位置、大小与记录系统分数阶有关 ,其编码颜色既与狭缝位置又与记录系统和再现系统的分数阶有关的特性 ,可建立一种新的防伪全息术。     

分数傅里叶变换全息图及其再现像的解析性

将分数傅里叶变换用于全息图制作,针对各种记录方式,全面研究了分数傅里叶变换全息图无透镜再现像的共轭关系和放大率关系,确切完整地给出了分数傅里叶全息术傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释。计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行。     

一种基于时间透镜的10Gb/s无色散补偿高速光纤通信系统

基于光波时空二元性理论,研究了时间透镜和光脉冲在色散介质中传输的原理,提出了一种利用光脉冲频谱包络来传输光信号的方法:利用光脉冲的频谱包络在色散介质中保持不变的原理,在发射端用基于时间透镜的全光傅里叶逆变换器件将光脉冲的频谱包络转换到时域进行表示,从而得到新的传输符号;在接收端用基于时间透镜的全光傅里叶变换器件将原始光脉冲序列恢复。该传输系统可以消除色度色散、偏振模色散、时间抖动等线性畸变对光脉冲的影响。给出了全光傅里叶变换/逆变换器件的具体实现方法和10 Gb/s-200 km无预啁啾、无任何色散补偿的传输实验,验证了该方案的正确性与可行性,为高速光纤通信提供了一种新的方案。     

再谈"非对称单透镜分数傅里叶变换全息图"

运用波前相因子判断法,对各种非对称单透镜模式分数傅里叶变换全息图作全面系统的分析,讨论了记录和再现各种因素对再现像性质的影响,确切完整地给出了物像关系的数学表达和物理解释。实验结果验证了理论的可靠性与可行性。     

二次曝光分数傅里叶变换全息图

提出了二次曝光分数傅里叶变换全息图,分析了它的性质,制作了二次曝光分数傅里叶变换全息图,讨论了其再现条件的特殊性和它的应用.     

光学相关识别2f+p系统

Vander lugt光学相关器中含有两个傅立叶变换透镜,从输入到输出面的光学长度是4f,在制作复数滤波器时,参考光是一束倾斜入射的平行光。我们设计的复烽滤波器带二次位相因子的光学相关识别2f P系统,在制作复数滤波器时,参考光是一束倾斜入射的会聚光,使复数滤波器包含一个二次位相因子;在进行目标识别时,只需一个傅立叶变换透镜,复数滤波器后面不再使用傅立叶透镜进行傅立叶逆变换,而是直接通过复数滤波器的衍射,在其后的p平面上得到分离的相关 峰,因此从输入面到输出面的光学长度是2f P,与VLD相比,不光少一个傅立叶透镜,光路也较VLC短许多（通常p比f小许多）,使光学相关识别系统结构更为紧凑。坦克模型识别实验证明,2f P系统用于光学相关识别,相关峰强而尖锐,且与零频项和卷积项能很好的分离,信噪比很高,多个星形合作目标识别实验,证明2f PVLD一样具有平移不变性,百星形合作目标本身具有一定的旋转、比例不变性,因此可用于导航、盲降等多种用途。实验取得良好的效果。并且给出了详细的理论推导。