實用化數字全息圖記錄與再現系統(tǒng)的實驗研究.pdf

1、在數字全息術的實用化過程中，由于現有CCD參數對記錄條件的限制，降低了再現像的分辨能力。作為數字全息干涉計量術中的一個關鍵環(huán)節(jié)，相位去包裹一直未得到很好的解決。這些在一定程度制約了數字全息術的實際應用。本文對上述問題進行了深入研究，并提出相應的改進方法，在此基礎上建立了一套較為實用的數字全息圖記錄與再現實驗系統(tǒng)。其主要內容包括： (1)通過對CCD靶面的精確平移，實現了大幅面數字全息圖的拼接記錄。針對計算機處理能力的限制以及最大

2、物參夾角的影響，在理論分析的基礎上提出了用于大幅面數字全息圖再現的分割再現合成技術。采用平面參考光波記錄時，拼接后的全息圖越大，所能記錄的物場越大；采用球面參考光波記錄時，拼接后的全息圖越大，再現像的橫向分辨率越高。利用精密電控平移臺移動CCD分別對平面波記錄和球面波記錄的情況進行了詳細地實驗研究，結果證明了上述方法的可行性。 (2)從理論和實驗兩方面研究了欠采樣情況下所獲取的數字全息圖的再現問題，分析了造成頻譜混疊現象的原因。

3、提出了利用“亞像元”成像技術重建高分辨率數字全息圖的方法。實驗結果表明，該方法可有效地突破最大物參角的限制，同時可以消除由于欠采樣造成的頻譜混疊現象。 (3)建立了一個可有效地消除包裹相位圖中不連續(xù)點的模型，在此基礎上進行多方向去包裹運算，然后求其平均值，從而達到與路徑無關的目的。文中給出了具體算法，并通過數值模擬和實驗驗證了該方法的有效性和可行性。結果表明，這種方法既具有很強的抗噪聲能力，又能很好地處理較大面積的欠采樣區(qū)域，并