大景深白光顯示全息圖的研究.pdf

1、彩虹全息圖和反射全息圖是兩大類可白光顯示的激光全息圖。本文以提高和拓展兩者的三維顯示能力為最終目的，對彩虹全息圖和反射全息圖做了全面和深入的理論探討和分析，并在理論分析的基礎上做了大量的實驗驗證，制作了高質量大景深彩虹全息圖和大景深反射全息圖。本文工作分為兩大部分： 1、大景深彩虹全息圖的理論探討和實驗制作。彩虹全息圖的再現像景深由拍攝時的狹縫大小和觀察距離兩者共同決定：狹縫越窄，觀察距離越遠，則再現像景深越大。一般情況下，狹縫

2、太小將導致彩虹全息圖白光再現像的分辨率降低，散斑噪聲影響也將變得明顯；同時，觀察距離太大也不符合人的觀察習慣。本文針對上述情況做了大量的實驗工作。在利用二步法制作大景深彩虹全息圖的實驗中，本文通過第一步拍攝得到高質量菲涅耳全息圖作為母片，克服了由于狹縫過小帶來的實驗上的困難，并在第二步中對拍攝參數的選擇進行了大量的實驗，制作了高質量的大景深彩虹全息圖。實驗結果表明，在普通點源白光再現、觀察距離1米甚至更近的情況下，對景深為63厘米的彩虹

3、全息圖，也能獲得滿意的再現像觀察效果。 2、大景深反射全息圖的理論和實驗開拓。從反射全息圖的物像關系出發(fā)，利用反射全息圖的均勻介質耦合波理論和布喇格條件，對其白光再現像模糊作了具體的分析和討論，得到色模糊和線模糊的表達式，并指出反射全息圖上不同各點對任意白光再現像點的色模糊和線迷糊的影響均存在差異。在此分析基礎上，得到反射全息圖白光再現像的景深表達式。分析結果表明，反射全息圖的記錄參考光、再現光的入射角度以及人眼的觀察距離，對反

4、射全息圖的再現像景深大小影響顯著。在再現光垂直于反射全息圖平面照明情況下，反射全息圖具有最好的景深表達能力。實驗上，本文分別利用一步法和二步法，制作了再現像景深分別為63厘米和83厘米的反射全息圖。 實驗研究發(fā)現，要獲得令人滿意的大景深彩虹全息圖的白光再現像，拍攝中加入寬度很小的狹縫是必要的。狹縫寬度的減小，一方面有效地限制了再現像模糊，有利于人眼觀察；另一方面卻使得再現像在垂直于狹縫長度方向的視差損失嚴重，其再現像立體感反而不