光触发CCD拍摄移相全息图实现干扰消除的实验研究

发布时间：2017-08-02 06:21

  本文关键词：光触发CCD拍摄移相全息图实现干扰消除的实验研究

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【摘要】：与传统的光学全息相比,数字全息技术能够实现再现像的有效分离,并且能准确计算出再现波前的数值。针对数字全息技术的特点,本研究工作考察了数字相移全息技术中存在的振动干扰影响,利用计算机控制空间光调制器,使具有固定位相差的多幅光栅图在空间光调制器中快速交替显示,实现对全息参考光的位相调制。相应地,利用光触发技术控制CCD,实现光栅图像更替与CCD的同步触发拍摄,有效地消除了外界振动对全息记录过程的干扰。本文主要完成的研究内容如下:(1)建立了数字相移全息记录系统。通过在参考光中加入空间光调制器,实现了参考光波的精确移相。(2)提出了利用光触发CCD采集数字相移全息图的记录方式,准确有效地采集了各个位相值相对应的全息图。利用光调制器中光栅相移图像的交替播放,其衍射光在光探测器中产生的高低电平,对CCD进行触发拍摄,实现每一个相位图准确地对应于拍摄的全息图,大大提高了实验的准确程度,减少了后期图像处理的巨额工作量。(3)编制了用于数字相移全息图的处理程序。利用计算机程序,计算了每一幅全息图对应的位相值,对这些位相值进行统计,绘制出直方图及其拟合曲线,从而获得最佳位相值并得到相应的全息图。(4)将实验中获得的最佳相移值与原设定的移相值进行了对比,获得了满意结果,验证本实验利用光触发CCD拍摄移相全息图实现干扰消除的有效性。
【关键词】：光全息技术 光触发 移相技术 傅里叶变换
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O438.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 绪论8-11
• 1.1 全息术与移相术9
• 1.2 本研究的主要工作9-11
• 2 实验原理11-26
• 2.1 全息成像基本原理11-20
• 2.1.1 同轴全息的记录与再现12-14
• 2.1.2 离轴全息的记录与再现14-15
• 2.1.3 常用干涉仪原理15-20
• 2.2 相移的实现方式20-26
• 2.2.1 移相器---空间光调制器20-21
• 2.2.2 四步移相法与快速移相法21-26
• 3 光触发的实现原理26-33
• 3.1 余弦光栅26-28
• 3.1.1 余弦光栅26-27
• 3.1.2 光栅的制作与应用27-28
• 3.2 4F系统的具体应用28-29
• 3.3 光电池原理29-31
• 3.4 光触发的实现31-33
• 3.4.1 放大器31-32
• 3.4.2 CCD的电平触发32-33
• 4 实验具体过程及结果的处理与分析33-43
• 4.1 实验光路介绍33-35
• 4.2 实验过程35-36
• 4.3 实验结果的处理与分析36-41
• 4.3.1 平面光波移相结果的分析36-39
• 4.3.2 采集液滴图像并进行结果分析39-41
• 4.4 实验总结41-43
• 5 结论与展望43-44
• 参考 文献44-46
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况46-47
• 致谢47

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本文编号：608005