On the dynamic self-diffraction in methylene blue-sensitised gelatine

Dynamic self-diffraction processes have been observed and analysed for methylene blue-sensitised water-swollen gelatine (MBSG). A degenerate two-wave mixing experiment performed on thick samples of MBSG with 10 mW, 632.8 nm wavelength He Ne laser light allowed for the formation of phase- and amplitude-transient holographic gratings. Single-beam propagation characteristics through MBSG were measured with a Mach-Zehnder interferometer. The observed energy transfer between the writing beams in the two-beam coupling experiment and the considerable temporal oscillations of diffraction efficiency are explained by simple formulae. Two processes are considered: the time-dependent phase shift between the writing beams and the transverse self-phase modulation effects (self-focusing and interference ring formation).     

用激光双参考光两次曝光法检测机械变形

用可分离双参考光两次曝光全息干涉法叙述了测量物体变形的方向,并设计了光路系统。用两个平面反射镜将一束扩展激光束分成两束参考光和一束物光,记录物体变形下的可分离双参考光两次曝光全息干涉图,从理论上对此作了分析,给出实验结果。     

Sequential processing of quantitative phase images for the study of cell behaviour in real‐time digital holographic microscopy

Transmitted light holographic microscopy is particularly used for quantitative phase imaging of transparent microscopic objects such as living cells. The study of the cell is based on extraction of the dynamic data on cell behaviour from the time‐lapse sequence of the phase images. However, the phase images are affected by the phase aberrations that make the analysis particularly difficult. This is because the phase deformation is prone to change during long‐term experiments. Here, we present a novel algorithm for sequential processing of living cells phase images in a time‐lapse sequence. The algorithm compensates for the deformation of a phase image using weighted least‐squares surface fitting. Moreover, it identifies and segments the individual cells in the phase image. All these procedures are performed automatically and applied immediately after obtaining every single phase image. This property of the algorithm is important for real‐time cell quantitative phase imaging and instantaneous control of the course of the experiment by playback of the recorded sequence up to actual time. Such operator's intervention is a forerunner of process automation derived from image analysis. The efficiency of the propounded algorithm is demonstrated on images of rat fibrosarcoma cells using an off‐axis holographic microscope.     

基于数字全息图记录方法的实验研究

本文从数字全息记录及再现的基本原理出发,设计出了记录硬币,以及立体人像全息图的方法.相比较而言,硬币属于平面物体,能很好的控制其反射的光线,也使得记录其全息图变得相对简单.而诸如人像等三维物体不同于硬币,光照到后会发生散射现象,故反射光线的方向很难控制,且物光很微弱,所以要想记录其全息图是较困难的.经过不断的探索,本文设计出了可以较好的记录人头等三维物体的光路图,并通过数字再现得到了比较满意的效果.最后,提出了一种消除零级衍射的方法,可使图像更加清晰.     

光致聚合物全息光栅曝光特性的研究

为了研究采用由曙红做染料、丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺构成的光致聚合物制成的全息透射光栅的曝光特性,用实验的方法探索了光栅空间频率、曝光强度、曝光时间等因素对该透射光栅衍射效率的影响。实验表明,聚合物全息透射光栅空间频率,曝光强度,曝光时间都有一个互相关联的最佳范围,在这一范围内衍射效率能达到最大值。当聚合物光栅在空间频率为2751 line/mm附近,曝光强度在12mW~15mW之间,曝光量在770mJ/cm2左右时,衍射效率最大。最大衍射效率能达到75%左右,在全息光栅中衍射效率较高。     

数字全息在线测量煤粉粒度分布

煤粉粒度是燃煤电厂的重要指标,在线测量煤粉粒度能够即时指导锅炉优化运行,对节能减排具有重要意义。搭建了一套模拟一次风粉管道的煤粉粒径在线测量的装置,解决了传统取样方法堵塞和测量实时性差的问题,并设计实验研究数字全息在线测量煤粉粒度的可行性和可靠性。实验结果表明,数字全息在线测量煤粉粒度分布曲线与激光粒度仪的测量曲线趋势一致,平均粒径相对误差为5.6%,表征粒度分布的关键参数d₅₀和d₉₀的相对误差均低于2%,满足工业应用的需求。数字全息技术对稀释前后不同浓度的煤粉粒径关键参数的测量相对误差均低于7%,稀释前后的煤粉粒度的数量分布和体积曲线的趋势一致,验证了数字全息技术在线测量煤粉粒度分布的可靠性,为整体测量装置的开发奠定了基础。     

水中运动声源的声全息参数选取研究

针对水中运动噪声源难以识别问题,采用声全息技术建立运动噪声源的声全息动态识别方法,详细推导全息重构公式,建立测量系统和重构声源的坐标系关系,利用采集到含有多普勒效应的声信号构造出全息数据完成重建,对运动声源的信号采集和多普勒消除等方法进行研究.利用所编制的程序进行仿真验证,分析重构参数的选取原则,给出重构频率、重构距离...     

基于加密傅里叶变换全息印刷防伪技术研究

在研究双随机相位数据加密技术的基础上,结合印刷技术和全息技术的特点,提出了一种基于傅里叶变换印刷全息标识防伪方法。该方法将二值认证图像经过输入面和频谱面上双随机相位加密模板调制生成的物光,与参考光叠加生成加密的傅里叶变换全息图,该全息图可生成印刷全息防伪标识。通过打印和扫描实验验证了加密的傅里叶变换全息标识,可以通过数字印刷技术印制在证件等印刷品上作为防伪标识,具有重要的实用意义。     

编码孔径和解码孔径的设计

基于光学外差扫描全息术 3D成像的基本原理和编码孔径成像技术 ,设计了用于正在研制的“近红外扫描全息光学层析成像系统”中的编码孔径和解码孔径。当编码函数非负时 ,设计能取正负值的解码函数可以改善系统的点扩散函数 ,使其更接近于理想的二维 δ函数。在点扩散函数分布中的均匀或起伏较小的背景将降低重建图像的对比度。计算机模拟结果表明 ,采用对比度增强技术可以减少菲涅耳波带板和非冗余小孔阵列编码孔径重建图像的背景噪音 ,提高图像的对比度     

基于声全息的故障诊断方法

基于振动信号的故障诊断方法在某些场合下存在着局限性.机械噪声蕴含着丰富的设备状态信息,而且具有非接触式测量的优点,可以部分地替代振动信号,用于故障诊断.传统的噪声诊断方法主要基于频谱分析,无法反映声源位置和强度 /的变化信息,只能进行初步的故障诊断.基于此,提出一种基于声全息的故障诊断方法.该方法采用由少量传声器组成的阵列测量声压,应用波叠加法重构物体的外部声场,可以方便快速地进行声场可视化.一旦准确地重建出物体的外部声场,就可以利用这些全息场的信息进行故障诊断.通过建立基于全息图的正常状态与故障状态的模板,将机器的运行信息与这些模板对比,就可以判定机器的运行状态,从而进行故障诊断.采用由多个脉动球组成的声源模型进行了数值仿真,并在消声室内对两只音箱噪声源进行了试验研究,都准确地识别出辐射体声场状态变化,找出了故障.从而验证了该方法的正确性和实用性,为其在现场应用打下基础.