用四焦点全息透镜实现的PS和FPS互连网络

提出了一种用四焦点全息透镜实现的二维ＰＳ（ＰｅｒｆｅｃｔＳｈｕｆｆｌｅ）和ＦＰＳ（ＦｏｌｄｅｄＰＳ）的方法，并给出了四焦点全息透镜的设计方法及应用于二维ＰＳ和ＦＰＳ互连网络中的实验结果。     

基于空间光调制器的全息透镜记录波前像差优化方法

提出了一种基于空间光调制器(SLM)的全息透镜(HL)记录波前像差的优化方法。从波像差理论出发,经过理论分析得出透射式全息透镜的像差表达式与像差特性,绘制了全息透镜的一维像差曲线,提出了基于空间光调制器的全息透镜波前像差优化方法。使用空间光调制器加载全息图,通过单次曝光记录全息透镜减小像差的方法进行了理论分析,并针对空间光调制器的零级串扰以及视场孔径光阑对全息图和像差的影响进行了讨论。使用优化后的全息图函数计算出包含非球面信息的全息图,设计了基于空间光调制器的全息透镜记录与成像实验,实验结果与理论分析相符合。     

全息透镜的设计

本文通过计算从透镜的入射面到其焦平面间的光程差来计算透镜引起的相位改变,提出一种用计算机设计全息透镜的方法,并考虑光在全息透镜和象平面间传输引起的相位改变,最后用模拟出一全息透镜。     

基于多视差立体显示的数字合成全息技术研究

合成全息图利用多视差图像实现立体显示,并可通过分区曝光实现大面积制作。介绍了数字合成全息的原理及其实验系统,针对其制作过程中的两种图像采样方式,研究了图像的分割和重组原则。通过对单元全息图合成拍摄中图像重叠投影的分析,基于非成像光学理论设计制作了能实现这一功能的透镜,并借助光学软件对其进行了仿真。最后利用所设计的透镜进行了合成全息实验,结果表明,利用所设计的重叠投影透镜和适当的图像处理方法,能合成出轮廓清晰、立体感强的全息立体图。     

计算机制正弦闪耀全息透镜

用计算全息技术设计制作高衍射效率的正弦闪耀全息透镜。比利用光学方法制作简单易行。     

一种数字化的全息透镜制作方法

提出了一种采用并行激光直写技术的数字化全息透镜制作方法,先对离轴全息透镜进行理论模拟,得到条纹分布的数字图像,根据激光直写系统的光学参数,对生成的全息透镜模拟图像进行缩放处理,然后分块拼接曝光,实验得到了尺寸为3.1 mm×3.1 mm的正方形离轴全息透镜,最小条纹周期为1.1 μm,在532 nm激光照射下,透镜焦距为6.2 mm,最大空频处一级衍射光的衍射角为5.9°。本方法为制作全息透镜提供了一种有效地新方法。     

全息光学系统设计

本文对全息光学系统的设计方法及全息光学元件的象差补偿等问题进行了研究.在此基础上,建立了全息光学系统的设计程序模型.文中对全息透镜的性能参数确定、全息光学系统的光线追迹、象差补偿及全息光学系统的象差自动平衡等问题都做了简要说明.     

激光辐射方向探测的实验研究

本文提出了一种利用四焦点全息透镜和CCD探测激光辐射方向的方法。细激光束入射到全息透镜上,产生四个焦点像,利用CCD和计算机对四个像点进行采样计算,根据激光束在全息透镜上的坐标得到入射激光的方向角。该探测系统结构简单,CCD微米量级定位精度和计算机的高精度计算,提高了系统的探测精度和灵敏度。文中给出了理论分析和探测实验结果。     

一种新型离轴全息透镜的研制

本文介绍了短焦距离平轴全息透镜的特点、成像机制和制做方法。离轴全息透镜是用干涉原理制成的光学元件,它与普通透镜相互补充能完成某些特殊的功能。本文所研制的离轴全息透镜能使正入射的平行光经透镜后短焦距离轴会聚,适应了某些光学系统的特殊需要。     

基于数字全息显微术的液体透镜参数测量方法

提出了一种利用数字全息显微术测量液体透镜表面曲率半径及焦距参数的实验方法。针对液体透镜表面不能接触、直径较小、侧壁材料非透明等因素,采用具有像差校正功能的立式马赫-曾德尔干涉仪光路实验记录液体透镜液面的数字全息图,数值再现得到携带液面信息的物光波前相位分布信息,并经数值计算和拟合得到液面轮廓曲线,最终得出液面曲率半径以及液体透镜的焦距等参数,进而利用该方法对标准平凹透镜的曲率半径和焦距等参数进行了测量,以验证其正确性。结果表明,所提出的方法是一种高精度、非接触测量液体透镜液面曲率及焦距参数的有效手段。     

Digital Holographic Display System with Large Screen Based on Viewing Window Movement for 3D Video Service

A holographic display system with a 22‐inch LCD panel is developed to provide a wide viewing angle and large holographic 3D image. It is realized by steering a narrow viewing window resulting from a very large pixel pitch compared to the wave length of the laser light. Point light sources and a lens array make it possible to arbitrarily control the position of the viewing window for a moving observer. The holographic display provides both eyes of the observer with a holographic 3D image using two vertically placed LCD panels and a beam splitter to support the holographic stereogram.     

计算全息三维显示的数据压缩编码技术

全息三维显示能够重建真实场景的光场,提供全部的深度感,成为真三维显示的最佳解决方案之一。计算全息三维显示只需要知道物光波的数学描述,可以灵活地控制波前,显示出虚拟的三维物体。但是,巨大的数据量和计算量阻碍了计算全息三维显示的实用化。文中提出了计算全息三维显示中多个环节的数据压缩编码技术,包括三维物体的稀疏采样、全息三维视频压缩编码的优选和参数优化、全息图分形压缩算法,有效地压缩了数据量,并利用GPU的并行运算能力实现了全息图的快速计算。     

一种多体制兼容的微波成像新技术

虚拟透镜成像技术是一种可以兼顾远、中、近不同距离的成像新技术,但该技术是在被动成像的基础上发展起来的,适用于被动成像、半主动成像以及常规相控阵成像。在主动全息成像以及合成孔径成像系统中,由于天线单元依次工作并收发信号,目标回波信号具有不同的传播路径和相位延迟特性,因而不能直接采用虚拟透镜成像技术。文中对虚拟透镜成像技术进行扩展,针对主动全息成像和合成孔径成像的特点,引入了阵列属性参数,将其与信号传播路径和相位延迟特性进行关联,建立了一种多体制兼容的成像快速算法统一架构,并对相位加权算法进行了优化。所提出的新算法适用范围更广泛,且相位加权算法简洁易实现。最后进行了成像验证,实验及仿真结果证实了新算法的有效性。     

基于随机场的全息采样及三维显示

虽然真彩色实时全息显示技术在近几年已经取得了阶段性的发展,如何实现符合人眼视觉条件的理想三维显示是一项具有很有挑战性的工作.本文提出了基于随机场的局部平均采样理论,并借助光子波函数的四维傅里叶变换,搭建了以体像素和空间谱为基本抽样单位的三维空间信息的全息抽样框架,并进一步通过实例将这一新的数学模型成功应用于三维空间信息的离散采样、完整恢复与全息显示.最后借助商用4K平面显示器,结合小透镜阵列和全息功能屏,成功演示了人眼可分辨的典型完美全息三维场.     

利用全息透镜阵列实现多通道分数傅里叶变换

提出利用全息透镜阵列来实现多通道分数傅里叶变换技术。分析了全息透镜阵列的制作原理,对多个物体实现了分数阶次各不相同的多通道分数傅里叶变换,并与光学透镜实现的实验结果进行了比较,两者的分数频谱互相一致。这种技术在多通道光学信息处理系统及多目标图像识别系统等方面有非常重要的应用。     

具有成像功能的多重体全息光栅光谱色散器件

根据体全息光栅的透镜作用,使用平行光和会聚光记录多重光栅,光谱无需会聚透镜即可成像。在器件的设计中,分析了LiNbO3晶体材料色散的影响,并实验中对曝光时序实时监控,制作了8重光栅的光谱成像色散器件,整个输出谱面的宽度尺寸为8mm。     

基于彩色数字全息的透镜焦距检测

为了实现对凹凸透镜焦距的精准测量,采用彩色数字全息方法进行理论分析和实验验证,取得了与标称值相差1%的数据结果。结果表明,采用数字全息干涉测量方法是可靠的,可以获得与用透镜标称值重构相同的效果。该研究对数字全息波前的重建有帮助。     

微柱透镜阵列的全息-光刻胶热熔制作技术

为改善微柱透镜阵列的制作技术、消除光刻工艺对光刻掩模版的依赖,研究了利用全息-热熔技术制作微柱透镜阵列的新方法,即首先采用了全息技术进行曝光,然后利用光刻胶热熔技术在K9玻璃基底上制作出了面形良好的微柱透镜阵列。实验结果表明,进行全息曝光并显影后,能够在光刻胶表面产生良好的正弦阵列表面结构,之后采用光刻胶热熔技术可将光刻胶的正弦阵列结构转变为微柱透镜阵列,且实验结果良好。