飞秒激光直写计算机产生全息图

全息图的独特性质在于它能同时记录信息的强度和相位。传统的全息图是通过参考光束产生的干涉图样和一束成像目标反射的光束相干产生的干涉条纹记录形成的。自20世纪60年代末德国科学家罗曼提出计算机产生全息图以来，这项技术已成为信息光学的一个重要分支，并得到广泛的研究和应用。因计算机产生全息图不要求两束光发生物理相干而使过程简化。然而，在大规模集成电路制造方面，使用照相掩模和光刻技术制作全息图仍然存在自身的生产复杂性。     

利用纯位相计算全息图实现位相函数相加的光学安全技术

提出一种利用纯位相计算全息图实现光学安全和防伪方法。这种方法将记录相息图时在全息图面上对应的位相分解成两部分 ,分别制成两张纯位相计算全息图。单独再现每一张全息图时无法观察到原物体信息 ,而将两全息图对准合在一起时 ,则可在计算全息图的观察面上得到原来的物体信息。可以将其中的一张全息图作为解码标准 ,从而依据是否可以与之共同解出某一特定的信息来判断全息图的真伪。     

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。     

迂回相位编码的傅里叶变换计算全息图及其再现

光学全息图直接利用光学干涉法在记录介质上记录物光波和参考光波叠加后形成的干涉图样,而采用计算全息(CGH)的方法可不借助参考光直接记录物光波的复振幅信息.如果对迂回相位编码的全息图再进行一次逆的快速傅里叶变换,则可由计算机模拟完成物光波的全息图再现.试验结果也验证了该方法的可行性.     

基于解析图像的小波变换光学载频干涉全息图相位重建方法

将解析图像和实数小波变换(WT)相结合应用到光学载频全息图分析中。首先对载频全息图进行希尔伯特变换构造解析图像,然后对解析图像进行WT,提取小波脊处对应的WT系数的相位信息即可得到载频全息图的相位信息。由于母小波优秀的空域局部化能力,使得因全息图边缘不连续引入的误差被限制在局部区域。同时,由于不需要人工滤波操作,所提方法一定程度上解决了载频全息图的频谱混叠问题。给出了严格的理论公式推导、计算机模拟和实验验证。     

全息图基片像差补偿方法的研究

本文介绍了一次曝光全息图记录和制作光学元件时,补偿全息图基片像差的光学方法。其优点在于光学系统简单、可靠性好,且可获得高衍射效率的全息图。     

大视角数字全息的研究

提出一种新的数字全息方法实现大视角彩虹全息的制作。根据两步法彩虹全息原理，用计算机制作彩虹全息图的H1，并用镜像折叠的新算法将大幅的全息图折叠成一幅较小的全息图。输出微缩后成为一个高密度的全息图。光学方法制作H2时，必须配以合适的平面镜，使再现的光波按光的可逆原理展开成原状。该种镜像折叠的方法巧妙地把计算机制全息与光学全息相结合，吸取了两者各自的优点，实现了大视角数字全息的制作。理论及实验结果表明该方法既解决了大幅度计算机制全息图的输出问题，又使相同信息量的数据容量大大减少，为计算全息图用于立体显示的研究开辟了一条新的途径。     

一种新的信息加-解密技术的研究

研制了一个新的信息安全加密解密系统。该系统采用迭代傅立叶算法对全息图加密进行优化,使用纯相位元件作为解密密解,通过在简单的光学装置中叠加加密全息图和解密密钥实现光学解密。数值仿真和光学试验表明这种技术是光学解密的一种简单易行的方法。试验系统的简单构成展示了该技术在信息安全认证方面的潜在应用价值,有利于在不可见的元件上作信息解码,计算机仿真展产了该技术的有效性。     

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。     

基于二值约束和相位恢复算法的计算全息水印

为了提高全息水印图的对比度,增强水印鲁棒性,基于信息光学理论提出一种新的计算全息水印方法。首先将计算全息图进行再现,去除相位并保留振幅信息;然后利用相位恢复的方法,用二值约束条件的相位信息对保留的振幅进行调制,经过反复迭代最终得到相位恢复的灰度全息图。通过仿真实验证明了该方法在JPEG压缩、剪切、滤波、加噪等几种常规攻击下有很好的鲁棒性。上述方法不仅提高了全息图的抗干扰性能,也比对计算全息图二值化丢失的信息量更少,大大提高了再现像的质量。可以有效地运用于一些数字产品的版权保护中。     

基于频域滤波的计算机制真彩色彩虹全息图模拟再现

提出了一种计算机制真彩色彩虹全息图模拟再现方法。根据衍射及几何光学的原理,分析了彩色彩虹全息图再现时空间观察窗口与频谱面窗口的对应关系。在计算机中构造照明光(红、绿、蓝三色)的分布,并分别与全息图相乘,采用傅里叶变换对上述结果进行频谱分析,并通过频域滤波获取与特定观察窗口位置对应的频谱信息;然后进行逆傅里叶变换得到全息面上的再现像。将逆傅里叶变换结果衍射一段距离,可得到对应于特定观察窗口、位于不同位置处的再现像。通过计算机模拟得到了与光学再现一致的结果,表明了该方法的可行性。为快速、经济地验证计算机制真彩色彩虹全息图的正确性提供了一种途径。     

非相干全息术成像特性及研究进展

非相干光照明的物体或者自发光物体可以认为是由无数多个点源构成,任意两点发出的光波之间不具有相干性,但同一物点发出的光被分束后是空间自相干的。非相干全息术通过某种光学技术将来源于非相干物体上同一点的光波分为两束,由于这两束光是空间自相干的,因而两束光可以干涉实现点源全息图的记录,所有点源全息图的非相干叠加构成物体的全息图。对全息图进行光学或数值重建可以恢复原始物体的三维信息。近年来,非相干全息术已经在非扫描荧光显微成像、非相干彩色全息显示和自适应光学领域展示了其应用的潜力。阐明了非相干全息术记录和再现的基本原理,介绍了记录非相干数字全息图的系统与方法,重点分析和讨论了基于自参考光的同轴数字全息成像系统的成像特性、应用的优势和局限,并介绍了这些方面的研究进展。     

聚乙烯醇掺入重铬酸盐明胶对全息材料性能的影响

实验与检测的结果表明，将适量的聚乙烯酸掺入重铬酸盐明胶，并相应地改变胶液的配方，对重铬酸盐明胶的全息性能产生了多方面的影响。提高了胶膜的偏置硬度，改变了全息图内部的微结构，增大了全息图的表面浮雕深度，提高了全息图的环境稳定性等。同时又基本保持了传统重铬酸盐明胶优良的全息特性，这对利用重铬酸盐明胶制作全息图与全息光学元件等方面的应用是有利的。已获得了实验与检测的结果，并对基本原理进行了讨论。     

基于超表面波带片的远场偏振全息加密

超表面是一种具有灵活的偏振操纵功能的新型材料。为了获得远场偏振全息图像，通常需要添加透镜等光学元件。笔者利用超表面波带片的灵活偏振操纵及聚焦功能实现了一种新颖的远场偏振全息加密技术。在该技术中，两个自旋复用的超表面波带片被集成到单个介质超表面器件中，其中超表面的振幅（右旋圆偏振转化率）用来编码奇数和偶数环形区域的波带片，而其相位调制则用来编码透射右旋圆偏振光和左旋圆偏振光的两个全息图。此外，二维码（QR码）和振幅型/相位型全息图用于进一步隐藏加密信息，以提高信息的安全性。所提加密技术有望进一步提升数据安全性和隐私保护水平，推动光学信息加密和高密度数据存储等领域的技术发展。     

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.     

用变换光学讨论全息图再现像的成像规律

本文用变换光学的相因子判断法，判断全息图的变换作用与透镜的位相变换函数相同；再用波前变换法和公式法讨论全息图两个再现像的成像规律。     

测量物理场参量微小变化的光纤全息干涉法

1．在物方光纤-臂中放置-张预先伯摄好的生息图，它只携带物方光路中包括光纤在内所有光学元件的信息。以该全息图的重现物波作为测量用的理想比较波，当物方光纤中一部分置于被测物理场内时。被测物理场参量的变化将反映在该光纤出射的光波中，称它为信息物波。信息波和理想比较波在全息图后形成干涉场，它把反映被测物理场参量变化的信息转变成干涉场的条纹移动。通过对干涉场的条纹移动进行测量，就可以提取出被测物埋 场参量变化的信息。      

衍射光学元件的设计方法

衍射光学元件的设计方法杨国桢，顾本源，董碧珍（中国科学院物理研究所，北京，１０００８０）衍射光学是基于光学衍射原理和利用计算机产生全息图和相息图（Ｋｉｎｏｆｏｓｍｓ）以及微电子加工技术而发展起来的一个新的光学分支。衍射光学元件通常是在光学材料片基的薄...     

计算机与光学相结合的动态彩虹全息研究

提出一种将数字全息术和传统光学全息结合的方法制作动态全息图。首先通过三维扫描仪获得实际三维物体不间姿态的物光分布数据,然后利用计算机全息技术获得高质量的二步彩虹中的主全息图H1,最后再用光学的方法得到彩虹全息图。该技术充分利用了计算全息技术的灵活性,同时解决了视角和白光再现的问题,获得了较好的实验结果。     

如何制作具有预期刻蚀深度的光刻胶浮雕全息图

光刻胶浮雕全息图通常是作为复制模压全息图的母版，在复制过程中所转移的是全沟纹信息，所复制的全息图的衍射效率决定于沟纹的深度，因此控制浮雕全息图的沟纹深度非常重要，本文通过测量光刻胶浮雕全息图的衍射光强来确定它具有发相位调制度，从而间接地找到了测量刻蚀深度的新方法，并利用它来指导拍摄有预期刻蚀深度的光刻胶浮雕全息图。