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数字全息图取样模型的简化研究

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

李俊昌, 楼宇丽, 桂进斌, 彭祖杰, 宋庆和
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  • 数字全息研究领域目前存在两种不同的数字全息图取样模型.按照这两种模型进行研究时, 不但涉及较复杂的数学运算, 在许多情况下还会导致不同的研究结果, 不便于理论分析及实际应用.基于对数字全息图记录的物理过程分析及电荷藕合器件(charge coupled device, CCD)几何结构的研究, 本文将这两种取样模型简化为相同的数学表达式. 利用数字全息图的余弦级数展开及取样定理对简化模型的研究表明, 简化模型不但具有清晰的物理意义, 而且可以方便地为应用研究服务. 基于简化模型对物光波通过光学系统到达CCD的数字全息记录系统进行了研究, 导出得到实验证实的波前重建表达式.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60977007)资助的课题.
    [1]

    Goodman J W, Lawrence R W 1967 Appl. Phys. Lett. 11 77

    [2]

    Huang T 1971 Proc. IEEE 159 1335

    [3]

    Zhang T, Yamaguchi I 1998 Opt. Lett. 23 1221

    [4]

    Seebacher S, Osten W, Baumbach T, Juptner W 2001 Opt. Lasers Eng. 36 103

    [5]

    Thomas K 2002 Opt. Eng. 41 771

    [6]

    Thomas K 2002 Opt. Eng. 41 1829

    [7]

    Guo C S, Zhang L, Rong Z Y, Wang H T 2003 Opt. Eng. 42 2768

    [8]

    Thomas K 2003 Opt. Eng. 42 2772

    [9]

    Thomas K 2004 Handbook of Holographic Interferometry Optical and Digital Methods (Weinheim: Wiley-VCH) p141

    [10]

    Qian X F, Zhang L, Dong K P 2006 Acta Photon. Sin. 35 1565 (in Chinese) [钱晓凡, 张磊, 董可平2006 光子学报 35 1565]

    [11]

    Picart P, Leval J 2008 J. Opt. Soc. Am. A 25 1744

    [12]

    Li J C, Zhang Y P, Xu W 2009 Acta Phys. Sin. 58 5385 (in Chinese) [李俊昌, 张亚萍, 许尉 2009 物理学报 58 5385]

    [13]

    L Q N, Chen Y L, Yuan R, Ge B Z, Gao Y, Zhang Y M 2009 Appl. Opt. 48 7000

    [14]

    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]

    [15]

    Hu H F, Wang X L, Guo W G, Zhai H C, Wang P 2011 Acta Phys. Sin. 60 017901 (in Chinese) [胡浩丰, 王晓雷, 郭文刚, 翟宏琛, 王攀 2011 物理学报 60 017901]

    [16]

    Gao P, Yao B L, Min J W, Guo R L, Ma B H, Zheng J J, Lei M, Yan S H, Dan D, Ye T 2012 Opt. Lett. 37 3630

    [17]

    Goodman J W 2006 An Introduction to Fourier Optics (3nd Ed.) (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) pp12, 99, 141 (in Chinese) [Goodman J W 2006 傅里叶光学导论(第三版)(中译本) (北京: 电子工业出版社) 第12, 99, 141页]

    [18]

    Gonzalez R C, Richard E W, Steven L E 2005 Digital Image Processing Using MATLAB (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) pp239-246 (in Chinese) [冈萨雷斯, 数字图像处理(MATLAB版) (中译本) (北京: 电子工业出版社, 第239–246页]

    [19]

    Picart P, Moisson E, Mounier D 2003 Appl. Opt. 42 1947

    [20]

    Collins S A 1970 J. Opt. Soc. Am. 60 1168

  • [1]

    Goodman J W, Lawrence R W 1967 Appl. Phys. Lett. 11 77

    [2]

    Huang T 1971 Proc. IEEE 159 1335

    [3]

    Zhang T, Yamaguchi I 1998 Opt. Lett. 23 1221

    [4]

    Seebacher S, Osten W, Baumbach T, Juptner W 2001 Opt. Lasers Eng. 36 103

    [5]

    Thomas K 2002 Opt. Eng. 41 771

    [6]

    Thomas K 2002 Opt. Eng. 41 1829

    [7]

    Guo C S, Zhang L, Rong Z Y, Wang H T 2003 Opt. Eng. 42 2768

    [8]

    Thomas K 2003 Opt. Eng. 42 2772

    [9]

    Thomas K 2004 Handbook of Holographic Interferometry Optical and Digital Methods (Weinheim: Wiley-VCH) p141

    [10]

    Qian X F, Zhang L, Dong K P 2006 Acta Photon. Sin. 35 1565 (in Chinese) [钱晓凡, 张磊, 董可平2006 光子学报 35 1565]

    [11]

    Picart P, Leval J 2008 J. Opt. Soc. Am. A 25 1744

    [12]

    Li J C, Zhang Y P, Xu W 2009 Acta Phys. Sin. 58 5385 (in Chinese) [李俊昌, 张亚萍, 许尉 2009 物理学报 58 5385]

    [13]

    L Q N, Chen Y L, Yuan R, Ge B Z, Gao Y, Zhang Y M 2009 Appl. Opt. 48 7000

    [14]

    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]

    [15]

    Hu H F, Wang X L, Guo W G, Zhai H C, Wang P 2011 Acta Phys. Sin. 60 017901 (in Chinese) [胡浩丰, 王晓雷, 郭文刚, 翟宏琛, 王攀 2011 物理学报 60 017901]

    [16]

    Gao P, Yao B L, Min J W, Guo R L, Ma B H, Zheng J J, Lei M, Yan S H, Dan D, Ye T 2012 Opt. Lett. 37 3630

    [17]

    Goodman J W 2006 An Introduction to Fourier Optics (3nd Ed.) (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) pp12, 99, 141 (in Chinese) [Goodman J W 2006 傅里叶光学导论(第三版)(中译本) (北京: 电子工业出版社) 第12, 99, 141页]

    [18]

    Gonzalez R C, Richard E W, Steven L E 2005 Digital Image Processing Using MATLAB (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) pp239-246 (in Chinese) [冈萨雷斯, 数字图像处理(MATLAB版) (中译本) (北京: 电子工业出版社, 第239–246页]

    [19]

    Picart P, Moisson E, Mounier D 2003 Appl. Opt. 42 1947

    [20]

    Collins S A 1970 J. Opt. Soc. Am. 60 1168

  • [1] 李俊昌. 数字全息重建图像的焦深研究. 物理学报, 2012, 61(13): 134203. doi: 10.7498/aps.61.134203
    [2] 徐先锋, 韩立立, 袁红光. 两步相移数字全息物光重建误差分析与校正. 物理学报, 2011, 60(8): 084206. doi: 10.7498/aps.60.084206
    [3] Tankam Patrice, Picart Pascal, 彭祖杰, 李俊昌. 散射光彩色数字全息光学系统及波面重建算法研究. 物理学报, 2010, 59(7): 4646-4655. doi: 10.7498/aps.59.4646
    [4] 张益溢, 吴佳琛, 郝然, 金尚忠, 曹良才. 基于数字全息的血红细胞显微成像技术. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200357
    [5] 周宏强, 万玉红, 满天龙. 基于位相变更的非相干数字全息自适应成像. 物理学报, 2018, 67(4): 044202. doi: 10.7498/aps.67.20172202
    [6] 王大勇, 王云新, 郭莎, 戎路, 张亦卓. 基于多角度无透镜傅里叶变换数字全息的散斑噪声抑制成像研究. 物理学报, 2014, 63(15): 154205. doi: 10.7498/aps.63.154205
    [7] 许蔚, 李俊昌, 张亚萍. 高质量数字全息波面重建系统研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5385-5391. doi: 10.7498/aps.58.5385
    [8] Picart Pascal, Tankam Patrice, 李俊昌, 樊则宾, 宋庆和. 无零级衍射干扰的彩色数字全息研究. 物理学报, 2011, 60(3): 034204. doi: 10.7498/aps.60.034204
    [9] 陈萍, 唐志列, 王娟, 付晓娣, 陈飞虎. 用Stokes参量法实现数字同轴偏振全息的研究. 物理学报, 2012, 61(10): 104202. doi: 10.7498/aps.61.104202
    [10] 王林, 袁操今, 聂守平, 李重光, 张慧力, 赵应春, 张秀英, 冯少彤. 数字全息术测定涡旋光束拓扑电荷数. 物理学报, 2014, 63(24): 244202. doi: 10.7498/aps.63.244202
    [11] 崔华坤, 王大勇, 王云新, 刘长庚, 赵洁, 李艳. 无透镜傅里叶变换数字全息术中非共面误差的自动补偿算法. 物理学报, 2011, 60(4): 044201. doi: 10.7498/aps.60.044201
    [12] 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
    [13] 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
    [14] 卢明峰, 吴坚, 郑明. 数字全息周期像的产生机理及在抑制零级衍射上的应用. 物理学报, 2013, 62(9): 094207. doi: 10.7498/aps.62.094207
    [15] 常胜江, 张延炘, 申金媛, 李现国. 相位特征在三维物体识别中的应用. 物理学报, 2005, 54(11): 5157-5163. doi: 10.7498/aps.54.5157
    [16] 谢静, 张军勇, 岳阳, 张艳丽. 卢卡斯光子筛的聚焦特性研究. 物理学报, 2018, 67(10): 104201. doi: 10.7498/aps.67.20172260
    [17] 王雪光, 李明, 于娜娜, 席思星, 王晓雷, 郎利影. 基于空间角度复用和双随机相位的多图像光学加密方法. 物理学报, 2019, 68(24): 240503. doi: 10.7498/aps.68.20191362
    [18] 王华英, 刘飞飞, 廖薇, 宋修法, 于梦杰, 刘佐强. 优化的数字全息显微成像系统. 物理学报, 2013, 62(5): 054208. doi: 10.7498/aps.62.054208
    [19] 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
    [20] 李俊昌, 樊则宾. 彩色数字全息的非插值波面重建算法研究. 物理学报, 2010, 59(4): 2457-2461. doi: 10.7498/aps.59.2457
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-10-22
  • 修回日期:  2013-03-06
  • 刊出日期:  2013-06-20

数字全息图取样模型的简化研究

  • 1. 昆明理工大学理学院, 昆明 650093
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60977007)资助的课题.

摘要: 数字全息研究领域目前存在两种不同的数字全息图取样模型.按照这两种模型进行研究时, 不但涉及较复杂的数学运算, 在许多情况下还会导致不同的研究结果, 不便于理论分析及实际应用.基于对数字全息图记录的物理过程分析及电荷藕合器件(charge coupled device, CCD)几何结构的研究, 本文将这两种取样模型简化为相同的数学表达式. 利用数字全息图的余弦级数展开及取样定理对简化模型的研究表明, 简化模型不但具有清晰的物理意义, 而且可以方便地为应用研究服务. 基于简化模型对物光波通过光学系统到达CCD的数字全息记录系统进行了研究, 导出得到实验证实的波前重建表达式.

English Abstract

参考文献 (20)

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