离轴角度精密监控的数字全息实验装置

发布时间：2024-06-01 06:43

　　针对数字全息对离轴角度的要求,设计了可以精密监控离轴角度的数字全息实验装置.通过引入反射镜、分束器和监控CCD光学器件,借助频谱分析方法计算离轴角度,实时监控数字全息记录时参考光和物光之间的夹角.该装置不仅可以在不重新调整光路的情况下实现同轴数字全息与离轴全息的自由切换,还可以使数字全息再现时原物像、零级项、共轭像刚好分离,降低数字全息记录对CCD分辨率的要求,又可以有效利用再现视场.使用分辨率板进行了验证实验,验证了该装置和方法的可行性和有效性.

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【部分图文】：

图1精密监控离轴角度的数字全息记录装置

为了增加干涉光路的离轴角度监控功能,图1中增加了分束器2、合束器1、反射镜3、CCD2构成了一个矩形监控光路.分束器2将参考光束分成两束光,记为R1和R2,分别由反射镜2和反射镜3反射,由合束器1反射和透射,在CCD2芯片上叠加,进行干涉记录.在反射镜3和合束器1之间设置快门1,....

图2实验目标物

用532nm的固体激光器作为激光光源,用美国标准USAF1951目标板作为实验物体,如图2所示,白色圆圈中区域被用作记录的对象.实验中为了方便观察和最小离轴角度的验证,我们仅选取其中第0组第3元素的竖条纹作为实验物体.目标板物体与CCD1之间的距离设置为37厘米.实验中使用的....

图5刚好分离的再现原物像与干扰项

使用图4(a)中的全息图进行全息重建,再现结果显示在图5中.为了提高再现像的细节信息,再现之前,将记录面上的物光填充到1990×1990像素.可以看出图5左上方的模糊的竖条纹为离轴全息的孪生像,中间最亮的边缘模糊的3条竖条纹为直流项,右下方边缘清晰的3条竖条纹为原物像.显然,由于....

图3CCD2实验记录图

可以发现,I2上的干涉条纹是等间距分布的斜的直条纹,它们来自于R1和R2的两个非平行平面波之间的干涉.实际上I2的强度分布是一个余弦函数,它的傅里叶变换频谱是3个δ函数,在图3(b)中分布在3个白色圆圈内.通过计算频谱的绝对值的极值,可以得到这3个函数的具体频谱坐标(m,n)为....

本文编号：3985566