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单幅层析全息图的记录及数据重建

周文静 胡文涛 瞿惠 朱亮 于瀛洁

单幅层析全息图的记录及数据重建

周文静, 胡文涛, 瞿惠, 朱亮, 于瀛洁
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  • 进行了数字单幅离轴层析全息图记录和数值处理模拟分析及实验研究.首先定义了单幅层析全息图并分析了基于多向投影的数字单幅离轴层析全息图频谱分布特点, 由此表明它的可处理性.在此基础上,数值模拟分析了基于三向投影的单幅离轴层析全 息图记录与各向投影信息的分离提取, 最后选择了具有周期结构的透明光栅(周期为100 m)作为实验样本, 实现了三向投影的单幅层析全息图的记录以及数值重建, 三束物光波重建周期值误差在4%5%范围内.模拟分析及实验结果验证了单幅层 析全息图记录与信息分离的可行性,同时为实现具备实时检测功能的极少量投影数字全息 层析系统提供了重要的技术基础.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金 (批准号: 61107004); 上海市教委创新基金 (批准号: 12zz088); 上海大学研究生创新基金(批准号: SHUCX112201) 和上海市教委机械电子工程 创新团队项目资助的课题.
    [1]

    Timur E G, Yakov L N, Konstantin M P, Stephen W W 2007 J. Opt. Soc. Am. A 24 2230

    [2]

    Bergoend I, Pavillon N, Charriere F, Depeursinge C 2009 3rd EOS Topical Meeting on Optical Microsystems Capri, Italy, September 27-30, 2009 p1

    [3]

    Colomb T, Kuhn J, Charriere F, Depeursinge C, Marquet P, Aspert N 2006 Opt. Express 14 4300

    [4]

    Colomb T, Charriere F, Kuhn J, Bellouard Y, Depeursinge C 2007 Optical Society of America Vancouver, Canada, June 18, 2007 p6

    [5]

    Massatsch P, Charriere F, Cuche E, Marquet P, Depeursinge C 2005 Appl. Opt. 44 1806

    [6]

    Yu L F, Chen Z P 2007 Opt. Lett. 32 3005

    [7]

    Montfort F, Colomb T, Charriere F, Kuhn J, Marquet P, Cuche E, Herminjard S, Depeursinge C 2006 Appl. Opt. 45 8209

    [8]

    Zhou W J, Hu W T, Guo L, Xu Q S, Yu Y J 2010 Acta Phys. Sin. 59 8499 (in Chinese) [周文静, 胡文涛, 郭路, 徐强胜, 于瀛洁 2010 物理学报 59 8499]

    [9]

    Zhou W J, Hu W T, Yu Y J, Asundi A 2010 The Internation Conference on Experiment Mechnics Kuala Lumpur, Malaysia, November 29-December 1 2010 p150

    [10]

    Schnars U, Juptner W 2002 Meas. Sci. Technol. 13 85

    [11]

    Charriere F, Marian A, Montfort F, Kuehn J, Colomb T, Cuche E, Marquet P, Depeursinge C 2006 Opt. Lett. 31 178

    [12]

    Herman G T 1980 Image Reconstruction from Projections: The Fundamentals of Computerized Tomography (New York : Academic Press)

    [13]

    Zhuang T G 1992 CT Principle and Algorithm (Shanghai: Shanghai Jiaotong University Press) (in Chinese) [庄天戈 1992 CT原理与算法 (上海:上海交通大学出版社)]

    [14]

    Zysk A M, Reynolds J J, Marks D L, Carney P S, Boppart S A 2003 Opt. Lett. 28 701

    [15]

    Yuan C J, Zhai H C, Wang X L, Wu L 2007 Acta Phys. Sin. 56 218 (in Chinese) [袁操今,翟宏琛,王晓雷,吴兰 2007 物理学报 56 218]

    [16]

    Wang L Y, Li L, Yan B, Jiang C S, Wang H Y, Bao S L 2010 Chin. Phys. B 19 088106

  • [1]

    Timur E G, Yakov L N, Konstantin M P, Stephen W W 2007 J. Opt. Soc. Am. A 24 2230

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    Bergoend I, Pavillon N, Charriere F, Depeursinge C 2009 3rd EOS Topical Meeting on Optical Microsystems Capri, Italy, September 27-30, 2009 p1

    [3]

    Colomb T, Kuhn J, Charriere F, Depeursinge C, Marquet P, Aspert N 2006 Opt. Express 14 4300

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    Massatsch P, Charriere F, Cuche E, Marquet P, Depeursinge C 2005 Appl. Opt. 44 1806

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    [8]

    Zhou W J, Hu W T, Guo L, Xu Q S, Yu Y J 2010 Acta Phys. Sin. 59 8499 (in Chinese) [周文静, 胡文涛, 郭路, 徐强胜, 于瀛洁 2010 物理学报 59 8499]

    [9]

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    [10]

    Schnars U, Juptner W 2002 Meas. Sci. Technol. 13 85

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    [13]

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    [14]

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    Yuan C J, Zhai H C, Wang X L, Wu L 2007 Acta Phys. Sin. 56 218 (in Chinese) [袁操今,翟宏琛,王晓雷,吴兰 2007 物理学报 56 218]

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  • [1] 周文静, 胡文涛, 郭路, 徐强胜, 于瀛洁. 少量投影数字全息层析重建实验研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8499-8511. doi: 10.7498/aps.59.8499
    [2] 李俊昌, 楼宇丽, 桂进斌, 彭祖杰, 宋庆和. 数字全息图取样模型的简化研究. 物理学报, 2013, 62(12): 124203. doi: 10.7498/aps.62.124203
    [3] 蔡履中, 张幼文, 朱伟光. 彩虹全息图和普通全息图的空间频率带宽. 物理学报, 1982, 31(4): 427-436. doi: 10.7498/aps.31.427
    [4] 于瀛洁, 王涛, 郑华东. 基于数字闪耀光栅的位相全息图光电再现优化. 物理学报, 2009, 58(5): 3154-3160. doi: 10.7498/aps.58.3154
    [5] 谷婷婷, 黄素娟, 闫成, 缪庄, 常征, 王廷云. 基于数字全息图的光纤折射率测量研究. 物理学报, 2015, 64(6): 064204. doi: 10.7498/aps.64.064204
    [6] 陈建文, 徐至展, 肖体乔, 徐洪杰, 张映箕. 利用数字重现电子全息图观测微电磁场分布. 物理学报, 1998, 47(9): 1450-1457. doi: 10.7498/aps.47.1450
    [7] 蔡履中, 张幼文. 彩虹全息图成象的傅里叶分析. 物理学报, 1982, 31(8): 1020-1029. doi: 10.7498/aps.31.1020
    [8] 曾志平, 谢文明, 张建英, 李莉, 陈树强, 李志芳, 李晖. 基于聚焦光声层析技术的甲状腺离体组织成像. 物理学报, 2012, 61(9): 097801. doi: 10.7498/aps.61.097801
    [9] 骆建, 陶琨. X射线衍射多晶谱计算机深度层析技术探索. 物理学报, 1995, 44(11): 1793-1797. doi: 10.7498/aps.44.1793
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    [11] 赵霖, 阎书琴, 汪淡莲, 肖敬孝, 张洪钧, 戴建华. 提高全息图衍射效率的一种方法. 物理学报, 1981, 30(1): 143-146. doi: 10.7498/aps.30.143
    [12] 于美文, 张存林. 光致各向异性记录介质偏振全息图的透射矩阵. 物理学报, 1992, 41(5): 759-765. doi: 10.7498/aps.41.759
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    [17] 王晓雷, 翟宏琛, 王 毅, 母国光. 超短脉冲数字全息术中的立体角分复用技术. 物理学报, 2006, 55(3): 1137-1142. doi: 10.7498/aps.55.1137
    [18] 王晓雷, 王 毅, 翟宏琛, 朱晓农, 母国光. 记录飞秒级超快动态过程的脉冲数字全息技术. 物理学报, 2006, 55(9): 4613-4617. doi: 10.7498/aps.55.4613
    [19] 吴永丽, 杨勇, 翟宏琛, 马忠洪, 盖琦, 邓丽军. 利用综合复用技术拓展数字全息显微系统中的记录视场. 物理学报, 2013, 62(8): 084203. doi: 10.7498/aps.62.084203
    [20] 马骏, 袁操今, 冯少彤, 聂守平. 基于数字全息及复用技术的全场偏振态测试方法. 物理学报, 2013, 62(22): 224204. doi: 10.7498/aps.62.224204
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-22
  • 修回日期:  2012-01-19
  • 刊出日期:  2012-08-05

单幅层析全息图的记录及数据重建

  • 1. 上海大学精密机械工程系, 上海 200072
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金 (批准号: 61107004)

    上海市教委创新基金 (批准号: 12zz088)

    上海大学研究生创新基金(批准号: SHUCX112201) 和上海市教委机械电子工程 创新团队项目资助的课题.

摘要: 进行了数字单幅离轴层析全息图记录和数值处理模拟分析及实验研究.首先定义了单幅层析全息图并分析了基于多向投影的数字单幅离轴层析全息图频谱分布特点, 由此表明它的可处理性.在此基础上,数值模拟分析了基于三向投影的单幅离轴层析全 息图记录与各向投影信息的分离提取, 最后选择了具有周期结构的透明光栅(周期为100 m)作为实验样本, 实现了三向投影的单幅层析全息图的记录以及数值重建, 三束物光波重建周期值误差在4%5%范围内.模拟分析及实验结果验证了单幅层 析全息图记录与信息分离的可行性,同时为实现具备实时检测功能的极少量投影数字全息 层析系统提供了重要的技术基础.

English Abstract

参考文献 (16)

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