基于LC-SLM的CT图像全息三维重构与实时显示

提出了一种将计算全息技术与液晶空间光调制器相结合的CT图像三维重构与实时显示的方法。用计算全息技术对一系列CT图片进行三维信息融合,并根据CT图片数目的不同,制作了不同的计算全息图,基于CT图片本身是数字化二维图像的特点,采用了快速傅里叶变换算法。用液晶空间光调制器作为全息图显示载体,设计了CT图像三维实时显示系统,利用计算机控制实时输出不同的计算全息图到空间光调制器,通过光学再现获得不断变化的三维再现像,实现CT图像的三维实时显示。     

基于空间光调制器的合成全息显示技术研究

提出了一种基于液晶空间光调制器和计算全患技术的合成全患显示新方法.由计算机设计三维物体模型并获取带有视差信息的系列二维体视数字图像,通过计算全患方法对每一幅二维图像计算得到相应的全息图,再现时将左右眼视图对应的全息图同时输出到两个空间光调制器进行实时光电再现,并使再现像的位置符合人眼双目观察需要,计算机控制不同视角全患图顺序输出,从而实现合成全患立体显示,同时可观察合成全息动感,而观察者位置不必移动,与传统的合成全息显示相比操作灵活,易于控制.在实验中用液晶背投影光学引擎系统设计了硬件实验系统,设计了相关的控制软件,并给出了实验结果.     

液晶空间光调制器相移特性研究

根据计算全息原理和傅立叶变换的位移原理,将液晶显示器作为光学显示元件,通过适当改变显示在液晶显示器上的计算全息图的编码,对液晶空间光调制器进行相移特性系统研究。实验测量表明液晶空间光调制器相移系统具有很高的精确性、可重复性和稳定性,并验证相移系统在同轴数字全息中使用的可行性。     

基于液晶空间光调制器的大视角全息显示技术

全息显示技术可以完整记录和再现物体的波前信息,被认为是3D显示的终极目标.其中大视角全息再现是全息显示的关键技术之一.本文从基于液晶空间光调制器的全息显示原理出发,介绍了近年来所出现的多种大视角全息显示方法,并对其实现技术做了探究分析,论证了现有大视角全息显示技术的实现原理及优劣.随着液晶空间光调制器像素间隔的减小、刷...     

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。     

基于空分复用的大尺寸全息再现方法

在计算全息再现过程中,受空间光调制器(SLM)自身像素尺寸的影响,再现像的尺寸很小。基于计算全息中相位型全息图上的每一点都包含有物体各个点的全部相位信息,提出一种扩大计算全息再现像尺寸的方法。利用空分复用法,将SLM分为四部分,每部分上分别加载含有物体不同场景的相位型全息图。在光学再现过程中,通过计算机控制加载到相应场景的全息图中相位光栅的变化,调节四个再现像的位置,实现了再现像的无缝拼接,从而得到计算全息大尺寸再现。实验结果证明了该方法的可行性。将该方法跟现有的几种方法进行对比,并进行了相应的讨论。     

基于计算全息的全视差合成全息研究

文中进行了一种新型三维全息图的制作方法研究,该方法基于计算全息原理,与合成全息相结合,实现激光三维全息图的直写打印制作。首先进行了菲涅耳计算全息图的实验,表明计算全息与合成全息结合的可行性与合理性。然后根据合成全息原理与计算全息原理对三维模型进行采样和图像变换处理,再计算出相应的菲涅耳计算全息图,借助数字全息激光打印系统完成三维全息图的拍摄,在激光下进行光学再现,最后对再现结果进行了分析与讨论。     

用平行向列液晶空间光调制器制作相息图的研究

利用液晶空间光调制器制作相息图是目前惟一的一种能实现动态实时计算全息的方法，它在光信息处理和光学测量方面具有重要的应用价值。文章首先介绍了由低成本的商业液晶电视改造而成的平行向列液晶空间光调制器，在液晶空间光调制器上制作相息图，用液晶电视制作的相息图再现物体。通过再现像的误差分析，我们认为位相失配和液晶屏的黑栅效应是导致再现像不清晰的主要原因。最后探讨了它在位相滤波器方面的应用。     

彩色全息显示方法与系统概述

彩色全息显示是全息视频显示技术发展的重要目标。概述了基于空间光调制器实现彩色全息显示的方法与系统构建问题。首先,介绍了彩色全息显示中三个单色全息像叠加生成彩色全息再现像的基本原理。分析了全息图生成的方法,比较了光全息图、数字全息图、计算机生成全息图的不同。其次,讨论了彩色全息显示系统构建时空间光调制器的选择以及多波长照明下的相位调制特性问题。在实际系统中,红、绿、蓝三色激光或者发光二极管都可以用作系统照明光源。然后,描述了基于时分复用、空间复用、空间划分、空间叠加方法构建的彩色全息显示系统架构,指出彩色全息重构结果受到空间光调制器像素结构和色差等问题的影响。最后,展望了彩色全息显示技术的发展方向。     

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.     

数字全息变焦系统测量液晶空间光调制器相位调制特性

针对液晶空间光调制器(LC-SLM)应用于光信息处理等诸多领域的前提是必须准确测量出其相位调制特性曲线,本文利用全息干涉计量原理和数字全息变焦系统,提出了一种测量LC-LSM相位调制特性曲线的新方法,只需拍摄两幅数字全息图就能获得完整的相位调制特性曲线,并能够消除系统误差,从而降低对光学元件和调试精度的要求,且不需要完成衍射计算。介绍了相关的测量原理,给出了具体的实验测量过程、计算方法,实验结果表明,本文方法具有系统简单、可以消除系统误差和快速的优点。     

菲涅耳全息投影中零级光的消除

采用菲涅耳相位全息图进行全息投影显示时,再 现像的视觉效果受到空间光调制器(SLM)像素结构引起 零级光的影响。为消除零级光的影响,本文基于原有的菲涅耳全息投影系统,在SLM后面引 入成像透镜, 并在透镜的后焦面设置高通滤波器以滤除零级光。为抵消成像透镜引起 的相位变化,通过引入发散球面, 实现调节全息再现像成像位置的目的。实验结果表明,在 不改变菲涅耳相位全息图重构距离的情况下,可以有效消除零级光对全息再现像的影响。     

A Projection System for Real World Three-Dimensional Objects Using Spatial Light Modulators

We discuss a projection system for real world three-dimensional objects using spatial light modulators (SLM). An algorithm to encode the digital holograms of real world objects on to an SLM is presented. We present results from experiments to project holograms of real world holograms using a nematic liquid crystal SLM. We discuss the case when the pixel sizes of the charge-coupled device (CCD) and SLM used for recording the hologram and projection are different.     

光寻址空间光调制器技术

空间光调制技术广泛应用于阈值开关、高速光互连、光逻辑运算等领域,对光信号的实时快速寻址有极高的要求。与电寻址方式相比,光寻址采用并行寻址,速度快,分辨率高,具有更大的优势。但在实际应用中,如何实现快速稳定的光寻址成为空间光调制的关键。本文以Zn O薄膜作为光导层,构造光寻址液晶空间光调制器,更好地实现了对读出光光强和相位的二维空间分布的调制。     

Holographic optical switching: the “ROSES” demonstrator

The design, assembly, and performance of a prototype 1×8 free-space switch demonstrator using reconfigurable holograms are reported. Central to the switch fabric is a ferroelectric liquid crystal (FLC) on silicon spatial light modulator (SLM) deposited with a 540×1 array of highly reflective and planar mirror strips. The input and output ports of the switch are fabricated as a linear array of silica planar waveguides connected to single-mode fibers, and the holographic beam-steerer operates without the need for adjustment or dynamic alignment. The waveguide array and the single Fourier transform lens for the 2f holographic replay system are housed in an opto-mechanical mount to provide stability. The switch operates at 1.55 μm wavelength and has a designed optical bandwidth of >60 nm. The first measured insertion loss and crosstalk figures are 16.9 dB and -19.1 dB, respectively. Improvements in SLM performance, the use of new addressing schemes and the introduction of better alignment techniques are expected to improve these figures considerably. The preliminary performance of a 3×3 optical crossconnect is also presented to show that this technology is scalable to N×N switching fabrics     

An introduction to the principles and applications of holography

Holography has strong historical ties with electrical engineering and potential application to many electrical engineering problems. The basic problem addressed by holography is introduced in both physical and mathematical terms. The analogy between the hologram of a point-source object and the linear FM signals of chirp radar is stressed, and the first-order imaging properties of holograms recorded in arbitrary geometries are derived. Various types of holograms are described, including thin, thick, transmission, reflection, amplitude, and phase holograms. The important properties of each type of hologram are introduced. A survey of various applications of holography is presented, with introductions to the use of holography in interferometry, microscopy, imaging through distorting media, optical data processing, and optical data storage. The use of simple holograms as optical elements is also described.     

眼球全息初探

介绍以眼球为被拍摄物的全息实验情况，重点分析实验光路和记录介质。设计了新光路，并对不同物体以及不同干板进行了测试，给出了实验结果。最后生物实体以牛蛙眼球作目标，得到了全息图。     

一种新型液晶动态增益平坦滤波器研究

提出了一种新型液晶增益平坦滤波器(DGFF),对其基本结构,对其工作原理分别进行了介绍和分析;利用琼斯矩阵法推导出DGFF的光透过率表达式,并对其进行数值分析,得出采用非线性最小二乘法优化DGFF液晶相位参数可以动态均衡EDFA的光增益谱的结论,最后在实验中证实了其可行性。     

光OFDM系统中一种改进的SLM峰均比抑制方案

针对光正交频分复用(O-OFDM)系统中峰值平均功 率比(PAPR)较高的缺点,对PAPR抑制技术的选择性 映射法(SLM) 进行了深入研究。基于低复杂度SLM方案的深入研究,提出了一种改进的次PAP R选择的思 想与低复杂度SLM相结合的PAPR抑制方案。改 进的SLM方案能够成倍降低传统SLM方案的计算复杂 度。仿真分析表明,改进的SLM方案在载波数为256的O-OFDM系统中,计算复杂度能降低50%以上,并 且随着子载波数的增加,其复杂度降低程度更为高效;同时,该改进的SLM方案又能使其PAPR抑制性能优于传统的SLM方案,从而进一步提升了低复杂度SLM 方案的实用价值。