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。     

数字离轴无透镜傅里叶变换全息重建方法研究

为了提高再现像质量,对数字全息常见算法进行了比较研究.根据全息理论和线性系统理论,研究了利用菲涅耳近似法和基于瑞利-索末菲衍射积分的卷积法数值重建离轴无透镜傅里叶变换全息的方法,并做了计算机模拟.结果表明,在记录距离很短的情况下,尽管记录距离不满足通常的菲涅耳近似条件,菲涅耳近似公式仍然成立;自由空间脉冲响应的快速傅里叶变换在不同的记录距离性质不同,由瑞利-索末菲衍射积分利用卷积方法得到的再现像质不理想;对于离轴无透镜傅里叶变换全息显微来说,菲涅耳近似重建方法优于卷积方法.     

离轴傅里叶变换全息透镜的附加位相讨论

离轴全息透镜可以把入射光波变为入射波的傅里叶变换与一个离轴引起的附加位相因子的乘积,本文说明如何通过选择记录和再现时光路的参数。来减小附加位相的影响,从而用离轴全息透镜实现准傅里叶变换。     

平行轴多面元全息透镜

介绍了干板移位多曝光全息术和用这种技术制作的平行轴多面元全息透镜,以及用这种透镜做的某些特殊光学变换。提出了这种透镜的某些可能性应用。     

离轴无透镜傅里叶变换数字全息三维物场重建

再现物体的三维信息是全息成像的特点,正确的相位信息对测量的准确性有着重要的意义.本文研究了离轴无透镜傅里叶变换数字全息中,用非原参考光再现三维物体而引入的相位畸变问题,通过详细的理论分析,得出相应的相位畸变表达式.根据畸变表达式,可以校正畸变的再现像光场分布,得到正确的再现像光场分布,重建正确的三维图像,并通过计算机模拟证明了分析的正确性.     

全息干涉仪

在一般的干涉仪中,为了测试非球面的光学元件(反射镜、透镜),必须制作基准透镜或零透镜。德国的Polytec有限公司生产出一种新型全息干涉仪IAT,利用它可以简单而快速地测试任意非球面和球面反射镜、透镜和组合物镜。     

可变全息干涉仪

本文描述一种用两个参考光束和再现光束的全息干涉仪。简易地改变光程，就能做许多干涉实验和莫尔实验。该装置既可用于显示实验，也可用在实际测量中。     

基于压缩感知理论的无透镜离轴傅里叶全息编码与重建

高计算复杂度是目前制约全息显示的瓶颈,针对这一难题,提出一种基于压缩感知理论与无透镜傅里叶变换相结合的全息图编码与重现算法。利用计算机生成无透镜离轴傅里叶全息图,再用压缩感知理论对全息图进行压缩采样和恢复,最后对恢复出的全息图进行重构,并再现原始图像。该方法的优点在于只采样全息图的部分有用系数就能很好地恢复出原始图像,从而解决了传感器采样数据过大的问题,降低了计算复杂度。仿真实验表明,20%的压缩采样时,重构出的全息图的相关系数为0.85,而50%时该系数为0.9999。通过搭建的全息再现系统进行实际验证,实验结果表明能够清晰地再现出原始图像,从而证明了该方法的可行性。     

离轴数字全息记录条件的研究

用振幅全息和菲涅耳衍射理论,分析离轴数字全息记录系统结构参数对数字全息再现的影响,并进行相应的实验验证。理论分析和实验研究结果都表明,如果记录物体和CCD的尺寸固定,记录物体和CCD之间的记录距离将直接影响数字全息再现像的分离状况和系统的分辨率,在保证再现像分离的前提下,缩短物体和CCD之间的距离将有利于数字全息再现像分辨率的提高。     

激光全息球面干涉仪

介绍一台采用全息象差补偿板的激光全息球面干涉仪。叙述了仪器结构及应用,并对全息象差补偿原理和实时干涉法中全息图的复位等问题做了简要讨论。     

高精度离轴非球面透镜的制造与检测

针对强激光系统所需大口径非球面元件高精度、批量化的加工需求,提出了一种气囊抛光技术与柔性沥青小工具抛光技术相结合的大口径非球面元件高效制造方法。采用气囊抛光技术进行非球面保形抛光和快速修正抛光,实现磨削缺陷层快速去除以及低频误差快速修正。采用柔性沥青工具匀滑抛光技术,在低频误差不被恶化的情况下,控制元件中高频误差。在抛光过程中,利用球面干涉仪搭建的自准直波前干涉检测系统和粗糙度仪对非球面元件进行全频段误差检测。基于上述加工与检测方法完成了430 mm430 mm口径离轴非球面透镜样件实验加工,实验结果为元件通光口径内透射波前PV=0.1,GRMS=5.7 nm/cm,PSD1 RMS=1.76 nm,PSD2 RMS=1 nm,Rq=0.61 nm,并且中频段功率谱密度曲线均在要求的评判曲线之下。实验结果表明,离轴非球面透镜样件全频段指标均达到了合格指标要求。所述制造方法也适用于其他类型大口径非球面光学元件的高精度加工。     

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。     

离轴数字全息波前重建算法讨论

在离轴数字全息的应用研究中,将数字全息图视为单位振幅平面波照射下的光波场,利用1次快速傅里叶变换(FFT)计算菲涅耳衍射积分是最流行的物光波前重建方法(简称1-FFT法)。然而,用球面波为重建波,利用像平面滤波技术及角谱衍射理论,存在需要4次FFT的另一种波前重建方法(简称FIMG4FFT法)。基于快速傅里叶变换理论对这两种方法进行研究。结果表明,尽管FIMG4FFT重建方法需要进行4次FFT计算,却能用较少的计算资源高效率地重建同等质量的物光场。为便于实际应用,详细给出FIMG4FFT方法在彩色数字全息图像重建及物体微形变检测中的应用实例。     

Eumig HT-10全息干涉仪

全息干涉计量术是一种新颖而很有前途的分析方法，因其能将透明固体、液体及气体的折射率变化变成具体形象，以供测量。但其最重要的应用是测量变形，可精确到0．1微米甚至更高。而从相邻表面区域内不规则变形，就可间接证明试验中试样内部的非均匀性和缺陷。也有助于发现采用其它方法如超声波和X射线所不能观察到的缺陷。     

反射式离轴数字全息再现像中的噪声抑制

为了抑制反射式离轴数字全息再现像中的零级像和散斑噪声对再现像的影响,利用高斯核函数在空域对数字全息图进行低通滤波,再用原数字全息图减去滤波后的低频信息来抑制零级像,采用非局部均值滤波来抑制散斑噪声。实验结果表明空域高斯核函数处理法能有效地抑制零级像,非局部均值滤波可以抑制散斑噪声但对部分细节的保持能力不强,改进后的非局部均值滤波在抑制散斑噪声的同时能很好地保护细节信息,提高了离轴数字全息再现像的质量。     

单次曝光显微剪切全息干涉仪

本文所介绍的干涉仪具有全息记录光路简单、自动保证基本等光程、所记录的波前可以在不同的参考背景中复现等项特点,适用于有很高时空分辨要求的干涉测量.