基于空间光调制器的非相干数字全息分辨率研究

发布时间：2022-12-17 22:54

　　传统成像技术只能记录光场的二维强度信息;而全息术作为一种两步成像技术,分别利用光的干涉和衍射原理来记录和重建光场的振幅和相位,因此可以实现光场的三维空间信息探测。随着光电传感器及计算机技术的发展与成熟,非相干数字全息应运而生。基于自干涉原理的非相干全息术突破了传统全息对光源相干性要求的限制,克服了激光全息对系统稳定性要求高的缺点,具有结构简单、记录速度快、重建灵活、易于与现有成熟光学系统相匹配等优点,具有广泛的应用前景。本文主要研究两种非相干数字全息术:基于迈克尔逊干涉仪的非相干全息与基于空间光调制器的非相干全息。搭建基于迈克尔逊干涉仪的非相干全息相机,重点研究广义相移干涉法在去除非相干同轴全息中零级像和孪生像的可行性;分析基于空间光调制器的非相干数字全息基本原理,验证其成像特性,在此基础上研究螺旋相位调制下系统的成像特性,并将其应用于显微成像;重点讨论典型双透镜模式下FINCH成像系统的分辨率。论文主要包含以下四方面:（1）主要介绍非相干全息的基本原理,对四种典型非相干同轴记录光路进行简要分析;重点阐述基于空间光调制器的非相干数字全息的成像原理,得到系统的点扩散函数,从系统分辨率、二... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 非相干数字全息术的提出
    1.2 国内外研究现状及发展动态分析
    1.3 本文研究的主要内容和结构安排
2 基于SLM的非相干数字全息成像原理及实验研究
    2.1 相干与非相干光处理
    2.2 非相干数字全息图的记录
    2.3 非相干全息术的基本原理
    2.4 非相干数字全息图的衍射重建算法
    2.5 基于SLM的非相干数字全息成像原理
    2.6 基于SLM的非相干数字全息实验研究
        2.6.1 分辨率板成像实验
        2.6.2 二维平面物体的成像实验
        2.6.3 空间三维物体的成像实验
    2.7 本章小结
3 基于迈克尔逊干涉仪的非相干全息相机
    3.1 基于迈克尔逊干涉仪的非相干同轴数字全息
        3.1.1 理论分析
        3.1.2 三步广义相移法
        3.1.3 实验结果分析
    3.2 基于迈克尔逊干涉仪的非相干全息相机成像特性分析
    3.3 对远处物体的成像实验
    3.4 本章小结
4 基于非相干数字全息的螺旋相称显微成像
    4.1 系统分析
    4.2 螺旋点扩散函数模拟与实验验证
    4.3 基于螺旋相位调制的系统成像实验
    4.4 本章小结
5 基于SLM的非相干数字全息分辨率研究
    5.1 非相干数字全息系统分辨率
    5.2 输入孔径对系统分辨率的影响分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
    个人简历
    硕士期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]指纹采集的数字全息成像方法研究[J]. 罗婷,王大勇,张亦卓,王云新,赵洁,孟璞辉.  光电子.激光. 2012(05)
[2]优化的数字全息显微成像系统[J]. 王华英,刘飞飞,廖薇,宋修法,于梦杰,刘佐强.  物理学报. 2013(05)
[3]双曝光数字全息三维变形测试[J]. 范俊叶,尹博超,王文生.  红外与激光工程. 2014(05)
[4]非相干全息术成像特性及研究进展[J]. 万玉红,满天龙,陶世荃.  中国激光. 2014(02)
[5]数字全息技术在生物医学成像和分析中的应用[J]. 王云新,王大勇,杨怡姝,赵洁,欧阳丽婷,肖向茜,戎路.  中国激光. 2014(02)
[6]数字全息测量颗粒场研究进展[J]. 吴迎春,吴学成,岑可法.  中国激光. 2014(06)
[7]非相干光照明数字全息实验研究[J]. 石侠,朱五凤,袁斌,杜艳丽,弓巧侠,郭茂田,梁二军,马凤英.  中国激光. 2015(12)
[8]基于数字全息图的光纤折射率测量研究[J]. 谷婷婷,黄素娟,闫成,缪庄,常征,王廷云.  物理学报. 2015(06)
[9]单幅自干涉非相干同轴全息重建[J]. 翁嘉文,谭穗妍.  光电子·激光. 2016(05)
[10]自干涉非相干数字全息的压缩感知重建[J]. 翁嘉文,杨初平,李海.  光学学报. 2016(02)

博士论文
[1]广义相移数字全息干涉术相移提取及波前再现算法的理论及实验研究[D]. 徐先锋.山东大学 2008



本文编号：3720809