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文檔簡介
1、由于光的頻率較高,現(xiàn)有設(shè)備只能記錄光場的強度信息,無法直接獲得相位信息,因此需要借助強度信息來恢復光場的相位信息。相位恢復問題研究,對于天文、X射線相襯成像、衍射光學、波陣面重構(gòu)和全息術(shù)等領(lǐng)域有重要意義。但是干涉法從強度測量恢復相位要求光源的空間和時間連續(xù),由此會造成一系列分辨率、敏感性等問題。本文利用非干涉光場,對相位恢復算法進行了研究。目前非干涉技術(shù)恢復相位主要有基于強度傳輸方程(TIE)的確定性求解和迭代兩大類。本文的主要研究工作
2、如下:
首先研究了基于TIE方程的確定性求解相位的方法??偨Y(jié)了各種TIE方程的解法,如傅里葉法、多重網(wǎng)格法等。重點研究了傅里葉法,對成像距離參數(shù)影響進行了討論,該算法計算速度快、對低頻信息恢復較好,但是得到的是相位的近似解。通過模擬實驗和真實實驗驗證,該算法適用于近場。
其次研究了迭代算法求解相位,總結(jié)了各種迭代算法如GS迭代、角譜迭代等。重點研究了角譜迭代算法,其思想是用隨機相位作為迭代初始相位,利用平面角
3、譜傳播原理,在物面和像面之間反復迭代,從而獲得物面相位訊息。通過模擬實驗驗證,該算法對高頻信息恢復較好,但是適用于遠場。
然后為了克服TIE方法和迭代算法的局限性,將TIE方法和迭代算法兩者融合,即用TIE方程得到的解作為迭代算法的初始相位進行迭代。通過模擬實驗和真實實驗驗證,該算法提高了TIE方程檢索相位的精度,同時減少了迭代算法的計算負擔,擴大了成像距離的適用范圍。
最后,基于TIE、迭代及兩者融合的算法
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