基于DMD的计算全息显示的研究

发布时间：2017-08-15 12:20

  本文关键词：基于DMD的计算全息显示的研究

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【摘要】：全息显示具有能够真实地再现原始物体的优势,近年来全息显示成为信息显示领域的研究热点。其中,计算全息是一种新颖的全息图制作的技术,不需要实际的记录光路,可以直接利用计算机来进行模拟,大大降低了全息图的制作成本,因此用计算全息技术来制作全息图和实现三维再现、彩色再现逐渐成为未来的发展趋势。数字微镜器件(DMD)作为空间光调制器的一种,由于其具有响应快,光通量大、衍射效率高等优点,而被广泛地用作于数字光处理(DLP)、全息再现系统等领域。本文采用DMD作为光电再现的核心部件,为实现三维再现、彩色再现展开了相关的研究,主要内容如下:1、从DMD的几何结构出发,详细研究了DMD的衍射特性,并根据此特性引入距离因子。通过计算机数值模拟,验证了引入距离因子的可行性。2、重点研究制作三维物体的计算全息方法:层析法,基于点源的菲涅尔波带法,体视全息法,基于平面波的角谱法。用层析法制作了三维物体的计算全息图,获得清晰的三维再现像。3、设计并搭建无透镜的单片DMD的彩色全息再现显示系统。通过调节三色激光入射DMD的角度来调整再现区域,从而消除横向位置色差;通过差别采样的方法来消除倍率色;最终得到了彩色的再现像。
【关键词】：计算全息 DMD 三维全息 彩色全息 光电再现
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41;O438.1
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 全息技术的发展及分类9-10
• 1.1.1 引言9
• 1.1.2 全息技术的发展及分类9-10
• 1.2 国内外研究现状与应用10-12
• 1.3 本文的研究内容与安排12-14
• 第二章 计算全息的基本理论14-28
• 2.1 光学全息基本原理14-17
• 2.1.1 波前记录过程14-15
• 2.1.2 波前再现过程15-17
• 2.2 数字全息基本原理17-19
• 2.2.1 数字全息的记录原理17-18
• 2.2.2 数字全息的再现原理18-19
• 2.3 计算全息的理论基础19-26
• 2.3.1 抽样定理19-20
• 2.3.2 空间带宽积20-22
• 2.3.3 标量衍射原理22-24
• 2.3.4 傅里叶变换算法24-25
• 2.3.5 卷积算法25-26
• 2.4 基本流程26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 DMD的特性及应用28-38
• 3.1 DMD简介28-35
• 3.1.1 DMD的结构与性能29-30
• 3.1.2 DMD对灰度图的调制30-31
• 3.1.3 DMD的衍射特性31-35
• 3.2 DMD的应用35-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第四章 三维物体的计算全息图38-50
• 4.1 三维计算全息的制作方法38-45
• 4.1.1 层析法38-40
• 4.1.2 基于点源的菲涅尔波带法40-41
• 4.1.3 体视全息法41-42
• 4.1.4 基于平面波角谱法的计算全息法42-45
• 4.2 全息三维显示的方式45-47
• 4.3 三维物体计算全息的光电再现47-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 彩色计算全息图的显示50-61
• 5.1 彩色全息显示方法50-53
• 5.1.1 时分复用方法50-51
• 5.1.2 空分复用方法51-52
• 5.1.3 空间划分方法52-53
• 5.2 三原色原理53-54
• 5.3 彩色计算全息中的色差54-58
• 5.3.1 横向位置色差的产生及消除54-56
• 5.3.2 倍率色差的产生及消除56-57
• 5.3.3 轴向位置色差的产生及消除57-58
• 5.4 彩色计算全息的实验结果58-60
• 5.5 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间公开发表的论文及科研成果66-67
• 致谢67-68

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本文编号：678125