计算机与光学方法相结合的彩色彩虹全息术

提出了计算机制全息与光学全息相结合制作彩色全息图的彩色彩虹伞息术.通过计算机对彩色图像进行自动分色,制作红、绿、蓝3幅丰计算全息图H1,以H1的再现像为对象,用激光制作彩色彩虹全息图H2,用白光再现获得彩色再现像.该方法把汁算机制全息与传统的光学全息相结合,发挥了计算全息与光学全息的优势.在全息图的计算中采用了快速傅里叶变换,加快了计算速度.给出了理论分析和实验结果.     

计算全息图的模拟再现

本文设计了一套计算全息图的制作及模拟再现的计算机程序，通过这一程序可以在计算机显示器上直接得到计算机全息原图及其模拟再现结果，可以预先知识全息图的质量，并可以比较不同编码方案对计算全息图再现像的影响。     

计算集成平板周视彩色全息图

提出计算机和光学联合制作平板周视全息的方法,通过计算得到集成菲涅耳环带全息图,利用环带全息图的再现像作为记录目标进行光学全息的拍摄,实现集成平板周视彩色全息图。详细分析了集成平板周视彩色全息原理,通过实验进行了验证。该方法增强了体视全息显示的灵活性,提高了平板周视彩色全息图的计算速度。     

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。     

计算机制一步彩色彩虹全息的研究

针对现有的彩色全息技术中存在的制作过程复杂、色串扰、技术条件要求高等问题,提出了一种计算机制一步彩色彩虹全息技术。该技术将光学一步法彩虹全息技术和多次曝光彩色全息技术相结合,首先根据线全息图理论,确定每个物点的线全息图在整个彩虹全息图中的区域范围,并计算线全息图,然后将每个物点的线全息图相加,直接获得计算机制一步彩虹全息图,大大减少了全息图的计算量。在此基础上,分别计算彩色物体的红、绿、蓝三分色计算全息图,并合成为彩色彩虹全息图,用白光再现获得真彩色全息再现像,大大简化了彩色彩虹全息图的制作过程、降低了技术条件要求,充分发挥了计算全息简单、灵活、方便的优点。给出了理论分析和实验结果。     

利用数字全息和DMD实时观察温度场的研究

本文将数字微镜（DMD）应用于数字全息,提出了一种新的实时再现方法,该方法用CMOS采集全息图,经计算机编程处理后直接输送到DMD,经激光照射后实时再现物光场的干涉像,取代了以往数字全息中用计算机编程衍射计算实现干涉像再现的过程,达到了节省时间,实时观察的目的。文章以温度场检测为例,将DMD再现的干涉像与计算机衍射计算再现的结果进行了对比,证明了该方法的可行性和准确性。     

在计算全息中实现双通道多形式的再现像

在计算全息中 ,对物的频谱加入二次位相因子以后 ,其再现像具有双通道自成像的特性 ,可以方便地演示两个物或同一物的像的变化 ,文中给出了相应的原理和实验结果。     

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。     

真彩色动态全息图制作的新方法

提出了一种用计算机制作真彩色动态全息图的新方法。获取物体动作的颜色和三维坐标信息,用计算机模拟物光波;基于计算全息的原理和全息图的物像关系,设计分色全息图和体视对的计算参数,算出含体视对的分色菲涅耳全息图;将三分色菲涅耳全息图光学再现,使所有体视对再现像能在某一位置重合;光学方法记录各动作的重合像,制得彩虹全息图。白光下,通过移动双眼位置,能见真彩色动态效果。此方法避免了繁杂的光路,得到了高质量的分色全息图,并解决了再现像难于重合的问题。     

用计算全息制作啁啾光纤光栅的研究

提出了一种制作啁啾光纤光栅的新方法－－计算全息法，对该方法进行了理论分析，描述了制作过程和实验装置，给出了一个用计算全息制作的啁啾参数的为F＝32π，长度为21.6μm的样品，得到了该样品在光学系统中的再现像。     

基于共形对应的球面图像的计算全息图

研究了基于共形对应的球面图像的计算全息图(CGH)的生成和重现.通常,当用平面波照射全息图时,所重现的图像一般显示在平面上.共形对应在计算机图形学中被广泛应用,它可以将平面图像和任意曲面对应.相对于简单的坐标变换,共形对应关系具有很多优点,如它可以保持变换前后图像之间的几何形状不变性等.将共形对应引入计算机全息图的生成过程中,利用平面与球面的共形对应关系,生成显示于球面的二维图像的计算全息图,并由所生成全息图得到原始图像,从而实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟.二维图像重现于球面实际上了产生三维显示,因此上述方法在从计算全息图重现三维图像方面起到重要的作用.     

用计算全息制作二维Haar小波变换滤波器的研究

提出了用计算全息制作三类Haar子波滤波器的方法。将一维Haar子波函数组合,将得到三种类型的二维Haar子波函数,利用这三类二维Haar子波可以分别对图像进行角、水平边和垂直边的提取。采用罗曼Ⅲ型迂回位相编码法对三类Haar子波函数进行编码,绘出计算全息图。为了提高全息图的质量,采用显示器分屏抓图的办法,将全息图分割输出。在4f系统中实现对二维图像的三类Haar子波变换,给出了提取二值图像特征的模拟结果。     

E-beam lithography of computer generated holograms using a fully vectorial 3D beam propagation method

A fully vectorial 3D beam propagation method (BPM) has been applied to obtain a required pattern of computer generated hologram (CGH) with a variable profile of four phase levels. The computer reconstruction of the CGH image having one and two focal spots was performed by application of the fully vectorial 3D BPM method. After transferring the CGH by EBL technique an adequate phase profile was obtained. Inter-level parameter method was developed to obtain the estimated an electron beam dose required for the even topographical patterning. Using this method, an EBL exposure dose determined to achieve the required relief amplitude of 1.29 μm was 43 μC/cm². The manufactured holograms showed that the overall proposed production process, from the 3D BPM computer simulation to e-beam lithography, can be used to obtain good quality product with reasonable time and computational resources.     

计算全息衍射光学代码的设计

提出了应用二元计算全息（ＢＣＧＨ）的方法来设计和制作一种新型的衍射光学代码（ＤＯＣ），并采用振幅补偿的方法来保证正确的可译性和实现高信噪比。还将其与Ｓ．Ｊ．Ｂｅｖｅｒ等人提出的相位整形方法制作的衍射光学条码（ＤＯＢＣ）的结果进行了比较，分析结果表明这种方法制作的ＤＯＣ具有能完全正确解译、低恢复误差、高信噪比等特点     

基于FPGA技术的计算全息研究

为了提高计算全息图的运算速率,根据现场可编程门阵列技术的并行处理特性,提出了一种基于现场可编程门阵列技术的计算全息实现方法.利用该方法分别制作了点光源和2维图像的菲涅耳计算全息图,并由所生成的全息图再现出原始图像.结果表明,用现场可编程门阵列技术实现分辨率为50×50的全息图的运算速度是传统MATLAB实现的165倍.该研究结果对实现计算全息的实时性具有重要的意义.     

计算全息快速获得不同形式再现像的研究

为了提高计算全息的运算效率,提出了一种新的计算全息快速获得不同形式再现像的算法,此算法只需对实验物体的傅里叶频谱进行一系列坐标变换,便能够实现对再现像的上下翻转、旋转、切变等操作,从而大大简少了计算量,并进行了实验验证.结果表明,这种新的算法是切实可行的.     

数字再现三维物体菲涅耳计算全息的研究

提出了一种用计算机产生和再现三维物体离轴菲涅尔（Fresnel)全息图的数字方法。采用Born近似法则建立了理想三维的物体模型；利用博奇（Burch)编码方法制作了此三维物体的计算全息图。通过卷积和快速傅立叶变换（FFT）的方法计算衍射积分，以数字聚焦的方法进行再现，通过改变再现距离，获得了三维物体各截面的再现像。直接利用数字滤波技术消除了虚像和零级像，得到了清晰的实像，给出了此三维物体的计算全息图及其不同截面的数字再现结果。     

银盐明胶计算全息图的软模复制方法研究

提出一种复制银盐计算全息图（SHCGH）的新方法，在SHCGH母板上浇注一张橡胶软模板，软模再经第二次浇注，将CGH浮雕结构转移到各种物件表面。对复制品与母板的浮雕深度转移进行了测量，并通过选择第二次浇注材料，改善了复制品的光学再现效果。     

消除参考光不同轴对非球面检测影响的研究

非球而与球而相比具有更好的光学性质,应用越来越广泛,但一直受到光学加工和检测技术的限制.用计算全息的方法对非球面进行干涉检测,是目前最成功和最重要的检测方法之一.但在实际检测中会遇到光路调整困难的问题,其中由于光路调整误差,导致由计算全息图(CGH)重现的理想非球面波面与实际待检测非球而波面不同轴足纶常遇到的,限制了该检测方法的使用和推广.文章针对这个问题,研究了在光路调节的过程中存在一定离轴的情况下,通过软件对离轴误差进行修正,模拟计算和实验检测证明该方法可以取得很好的修止效果,大大降低了光路调整的难度,有利于该检测方法的推广.     

提高计算全息图再现质量的研究

运用计算全息原理与二元光学技术设计制作了用于波面变换的计算全息ＣＧＨ元件。采用此方法制作的计算全息元件的衍射效率比一般计算全息元件的衍射效率（理论值为１０．１３％）提高了约三倍。再现质量得到了改善。