數(shù)字全息復(fù)波前重建算法研究.pdf

1、數(shù)字全息術(shù)是用光敏電子器件CCD代替?zhèn)鹘y(tǒng)光學(xué)全息記錄材料記錄全息圖，用計(jì)算機(jī)數(shù)值再現(xiàn)取代光學(xué)衍射實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)像，實(shí)現(xiàn)了全息記錄、存儲(chǔ)、處理和再現(xiàn)全過程的數(shù)字化，給全息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用增加了新的方法。其在細(xì)胞培養(yǎng)觀測(cè)、微電路檢測(cè)、粒度分析、形貌和變形測(cè)量、透明場(chǎng)測(cè)量、信息安全等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。在目前CCD器件性能限制的條件下，實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)像與其它成分的良好分離、提高再現(xiàn)光場(chǎng)的信噪比是目前數(shù)字全息技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用中需要解決的關(guān)鍵問題，對(duì)這些問

2、題的研究，將促進(jìn)信息光學(xué)理論的發(fā)展。 本文在對(duì)全息術(shù)進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，闡述了數(shù)字全息術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，介紹了數(shù)字全息的基本原理和物光波前重建再現(xiàn)方法，對(duì)數(shù)字全息圖的記錄條件、再現(xiàn)光場(chǎng)的分離條件、分辨率等基本問題進(jìn)行了分析研究；通過理論分析、計(jì)算機(jī)模擬和光學(xué)實(shí)驗(yàn)，著重對(duì)用一幅數(shù)字全息圖重建物光波前的局域再現(xiàn)算法進(jìn)行了研究，與傅里葉變換頻譜濾波方法進(jìn)行了比較；并將其應(yīng)用于顯微成像研究，取得了一些有意義的結(jié)果。主要工作

3、及創(chuàng)新如下： 1.分析研究了記錄面上物光波前重建和物面再現(xiàn)的基本方法；對(duì)數(shù)字全息的記錄條件、再現(xiàn)光場(chǎng)的分離條件、分辨率等基本問題進(jìn)行了分析討論。 2.根據(jù)CCD記錄全息圖的特點(diǎn)，研究了在一定條件下重建物光波前的局域算法，該方法可用一幅全息圖再現(xiàn)物體像同時(shí)消除零級(jí)項(xiàng)和共軛像。通過計(jì)算機(jī)模擬和初步的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，證明了這種算法的可行性，為數(shù)字全息方法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)再現(xiàn)提供了新的思路和理論依據(jù)。 3.將用一幅離軸菲涅耳全息圖再現(xiàn)