搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于空间光调制器的非相干数字全息单次曝光研究

白云鹤 臧瑞环 汪盼 荣腾达 马凤英 杜艳丽 段智勇 弓巧侠

基于空间光调制器的非相干数字全息单次曝光研究

白云鹤, 臧瑞环, 汪盼, 荣腾达, 马凤英, 杜艳丽, 段智勇, 弓巧侠
PDF
导出引用
导出核心图
  • 菲涅耳非相干相关全息术(Fresnel incoherent correlation holography,FINCH)利用在空间光调制器(spatial light modulator,SLM)上加载双透镜模式对同一物点光分束自相干,并通过改变加载的相位因子得到不同的相移全息图.本系统利用SLM可分区编码调制特性,将FINCH成像中SLM上分三次加载的0°,120°,240°相位双透镜掩模各提取1/3组成一幅复合相移模式加载,并研究了三种相位分布方式对FINCH成像质量的影响.结果表明:三个相位在SLM上分布间隔越大,再现像越清晰.在此基础上,提出了一种新的掩模加载方式,在SLM加载透镜阵列,每一个相位因子对应一个双透镜,具有一个光轴.实验表明,通过这种加载方式,通过SLM后形成的三个相移图能够一次在电荷耦合器上记录,并且三个相移图不重叠,然后通过MATLAB编程计算将不同相移角度的全息图分别提取出来,通过三步相移计算合成一幅包含有物光波的复值全息图,最后通过数值再现算法重建待测样品.此系统可用于对光源相干性较低的实时成像系统,也为微小形变测量、动态物体的观测提供了新方法,为非相干数字全息术的发展提供了新思路.
      通信作者: 弓巧侠, gqx1205@zzu.edu.cn
    • 基金项目: 河南省高等学校重点科研项目(批准号:16A140035)和2018年度河南省高校科技创新团队(批准号:18IRTSTHN016)资助课题.
    [1]

    Wan Y H, Man T L, Wang D Y 2014 Opt. Express 22 8565

    [2]

    Lei X, Peng X Y, Guo Z X, Miao J M, Asundi A 2005 Opt. Express 13 2444

    [3]

    Pedrini G, Li H, Faridian A, Osten W 2012 Opt. Lett. 37 713

    [4]

    Osten W, Faridian A, Gao P, Körner K, Naik D, Pedrini G, Singh A K, Takeda M, Wilke M 2014 Appl. Opt. 53 44

    [5]

    Rosen J, Brooker G 2007 Opt. Lett. 32 912

    [6]

    Rosen J, Brooker G 2007 Opt. Express 15 2244

    [7]

    Rosen J, Brooker G 2008 Nat. Photon. 2 190

    [8]

    Katz B, Rosen J, Kelner R 2012 Opt. Express 20 9109

    [9]

    Liu Y C, Lu X X, Tao T, Zhang D S, Deng J, Wang H K, Zhang Z, Zhong L Y 2013 Asia Communications and Photon Conference Guangzhou, China, November 7-10, 2013 p14

    [10]

    Liu Y C, Fan J P, Zeng F C, L X X, Zhong L Y 2013 Chin. J. Lasers 40 239 (in Chinese) [刘英臣, 范金坪, 曾凡创, 吕晓旭, 钟丽云 2013 中国激光 40 239]

    [11]

    Wan Y H, Man T L, Tao S Q 2014 Chin. J. Lasers 41 43 (in Chinese) [万玉红, 满天龙, 陶世荃 2014 中国激光 41 43]

    [12]

    Bouchal P, Bouchal Z 2013 JEOS:RP 8 13011

    [13]

    Katz B, Rosen J 2011 Opt. Express 19 4924

    [14]

    Kashter Y, Rosen J 2014 Opt. Express 22 20551

    [15]

    Weng J W, Qin Y, Yang C P, Li H 2015 Laser Optoelect. Prog. 52 116 (in Chinese) [翁嘉文, 秦怡, 杨初平, 李海 2015 激光与光电子学进展 52 116]

    [16]

    Zhu Z Q, Wang X L, Sun M, Li L J, Feng S T, Nie S P 2009 J. Optoelect. Laser 20 1681 (in Chinese) [朱竹青, 王晓雷, 孙敏, 李璐杰, 冯少彤, 聂守平 2009 光电子 20 1681]

    [17]

    Shi X, Zhu W F, Yuan B, Du Y L, Gong Q X, Guo M T, Liang E J, Ma F Y 2015 Chin. J. Lasers 42 265 (in Chinese) [石侠, 朱五凤, 袁斌, 杜艳丽, 弓巧侠, 郭茂田, 梁二军, 马凤英 2015 中国激光 42 265]

    [18]

    Yamaguchi I, Zhang T 1997 Opt. Lett. 22 1268

    [19]

    Li J C, Song Q X, Pascal P, Gui J B, Lou Y L 2014 Chin. J. Lasers 41 81 (in Chinese) [李俊昌, 宋庆和, Picart Pascal, 桂进斌, 楼宇丽 2014 中国激光 41 81]

  • [1]

    Wan Y H, Man T L, Wang D Y 2014 Opt. Express 22 8565

    [2]

    Lei X, Peng X Y, Guo Z X, Miao J M, Asundi A 2005 Opt. Express 13 2444

    [3]

    Pedrini G, Li H, Faridian A, Osten W 2012 Opt. Lett. 37 713

    [4]

    Osten W, Faridian A, Gao P, Körner K, Naik D, Pedrini G, Singh A K, Takeda M, Wilke M 2014 Appl. Opt. 53 44

    [5]

    Rosen J, Brooker G 2007 Opt. Lett. 32 912

    [6]

    Rosen J, Brooker G 2007 Opt. Express 15 2244

    [7]

    Rosen J, Brooker G 2008 Nat. Photon. 2 190

    [8]

    Katz B, Rosen J, Kelner R 2012 Opt. Express 20 9109

    [9]

    Liu Y C, Lu X X, Tao T, Zhang D S, Deng J, Wang H K, Zhang Z, Zhong L Y 2013 Asia Communications and Photon Conference Guangzhou, China, November 7-10, 2013 p14

    [10]

    Liu Y C, Fan J P, Zeng F C, L X X, Zhong L Y 2013 Chin. J. Lasers 40 239 (in Chinese) [刘英臣, 范金坪, 曾凡创, 吕晓旭, 钟丽云 2013 中国激光 40 239]

    [11]

    Wan Y H, Man T L, Tao S Q 2014 Chin. J. Lasers 41 43 (in Chinese) [万玉红, 满天龙, 陶世荃 2014 中国激光 41 43]

    [12]

    Bouchal P, Bouchal Z 2013 JEOS:RP 8 13011

    [13]

    Katz B, Rosen J 2011 Opt. Express 19 4924

    [14]

    Kashter Y, Rosen J 2014 Opt. Express 22 20551

    [15]

    Weng J W, Qin Y, Yang C P, Li H 2015 Laser Optoelect. Prog. 52 116 (in Chinese) [翁嘉文, 秦怡, 杨初平, 李海 2015 激光与光电子学进展 52 116]

    [16]

    Zhu Z Q, Wang X L, Sun M, Li L J, Feng S T, Nie S P 2009 J. Optoelect. Laser 20 1681 (in Chinese) [朱竹青, 王晓雷, 孙敏, 李璐杰, 冯少彤, 聂守平 2009 光电子 20 1681]

    [17]

    Shi X, Zhu W F, Yuan B, Du Y L, Gong Q X, Guo M T, Liang E J, Ma F Y 2015 Chin. J. Lasers 42 265 (in Chinese) [石侠, 朱五凤, 袁斌, 杜艳丽, 弓巧侠, 郭茂田, 梁二军, 马凤英 2015 中国激光 42 265]

    [18]

    Yamaguchi I, Zhang T 1997 Opt. Lett. 22 1268

    [19]

    Li J C, Song Q X, Pascal P, Gui J B, Lou Y L 2014 Chin. J. Lasers 41 81 (in Chinese) [李俊昌, 宋庆和, Picart Pascal, 桂进斌, 楼宇丽 2014 中国激光 41 81]

  • [1] 赵忠超, 杨旭锋, 许天旭, 何九如, 弓巧侠, 杜艳丽, 董林, 袁斌, 马凤英. 基于螺旋相位调制的非相干全息点扩散函数研究. 物理学报, 2018, 67(1): 014203. doi: 10.7498/aps.67.20171442
    [2] 唐艳秋, 孙强, 赵建, 姚凯男. 一种基于全息术的光学系统闭环像差补偿方法. 物理学报, 2015, 64(2): 024206. doi: 10.7498/aps.64.024206
    [3] 席思星, 王晓雷, 黄帅, 常胜江, 林列. 基于光学全息的任意矢量光的生成方法. 物理学报, 2015, 64(12): 124202. doi: 10.7498/aps.64.124202
    [4] 汤明玉, 武梦婷, 臧瑞环, 荣腾达, 杜艳丽, 马凤英, 段智勇, 弓巧侠. 菲涅耳非相干数字全息大视场研究. 物理学报, 2019, 68(10): 104204. doi: 10.7498/aps.68.20182216
    [5] 徐淑武, 周巧巧, 顾宋博, 纪宪明, 印建平. 用空间光调制器产生三维光阱阵列 . 物理学报, 2012, 61(22): 223702. doi: 10.7498/aps.61.223702
    [6] 顾宋博, 徐淑武, 陆俊发, 纪宪明, 印建平. 用液晶空间光调制器产生光阱阵列. 物理学报, 2012, 61(15): 153701. doi: 10.7498/aps.61.153701
    [7] 周巧巧, 徐淑武, 陆俊发, 周琦, 纪宪明, 印建平. 液晶空间光调制器产生可调三光学势阱. 物理学报, 2013, 62(15): 153701. doi: 10.7498/aps.62.153701
    [8] 解万财, 黄素娟, 邵蔚, 朱福全, 陈木生. 基于混合光模式阵列的自由空间编码通信. 物理学报, 2017, 66(14): 144102. doi: 10.7498/aps.66.144102
    [9] 葛爱明, 隋 展, 徐克璹. 反射型LCOS器件纯相位调制特性的研究. 物理学报, 2003, 52(10): 2481-2485. doi: 10.7498/aps.52.2481
    [10] 齐淑霞, 刘圣, 李鹏, 韩磊, 程华超, 吴东京, 赵建林. 高效产生任意矢量光场的一种方法. 物理学报, 2019, 68(2): 024201. doi: 10.7498/aps.68.20181816
    [11] 董碧珍, 陈正豪, 陈岩松, 邓道群, 鞠蕊. 广角全息术. 物理学报, 1978, 161(4): 483-486. doi: 10.7498/aps.27.483
    [12] 夏军, 常琛亮, 雷威. 基于液晶空间光调制器的全息显示. 物理学报, 2015, 64(12): 124213. doi: 10.7498/aps.64.124213
    [13] 辛璟焘, 高春清, 李辰, 王铮. 螺旋光束经过振幅型衍射光学元件的传输特性及其拓扑电荷数的测量. 物理学报, 2012, 61(17): 174202. doi: 10.7498/aps.61.174202
    [14] 赵娟莹, 邓冬梅, 张泽, 刘京郊, 姜东升. 自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束的理论和实验研究. 物理学报, 2014, 63(4): 044204. doi: 10.7498/aps.63.044204
    [15] 黄素娟, 谷婷婷, 缪庄, 贺超, 王廷云. 多环涡旋光束的实验研究. 物理学报, 2014, 63(24): 244103. doi: 10.7498/aps.63.244103
    [16] 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
    [17] 郑华东, 于瀛洁, 代林茂, 王涛. 彩色全息显示中液晶空间光调制器位相调制偏差的矫正方法. 物理学报, 2010, 59(9): 6145-6151. doi: 10.7498/aps.59.6145
    [18] 齐晓庆, 高春清. 螺旋相位光束轨道角动量态测量的实验研究. 物理学报, 2011, 60(1): 014208. doi: 10.7498/aps.60.014208
    [19] 陈岩松, 王玉堂, 董碧珍. 一种新型的彩色全息术. 物理学报, 1978, 163(6): 723-728. doi: 10.7498/aps.27.723
    [20] 朱佩平, 王寯越, 吴自玉, 田玉莲, 贾全杰, 胡天斗, 巫 翔, 储旺盛, 黎 刚, 冼鼎昌. 内源全息术的原理和数学描述. 物理学报, 2004, 53(8): 2526-2533. doi: 10.7498/aps.53.2526
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  525
  • PDF下载量:  204
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-26
  • 修回日期:  2017-11-28
  • 刊出日期:  2018-03-20

基于空间光调制器的非相干数字全息单次曝光研究

  • 1. 郑州大学物理工程学院, 郑州 450001
  • 通信作者: 弓巧侠, gqx1205@zzu.edu.cn
    基金项目: 

    河南省高等学校重点科研项目(批准号:16A140035)和2018年度河南省高校科技创新团队(批准号:18IRTSTHN016)资助课题.

摘要: 菲涅耳非相干相关全息术(Fresnel incoherent correlation holography,FINCH)利用在空间光调制器(spatial light modulator,SLM)上加载双透镜模式对同一物点光分束自相干,并通过改变加载的相位因子得到不同的相移全息图.本系统利用SLM可分区编码调制特性,将FINCH成像中SLM上分三次加载的0°,120°,240°相位双透镜掩模各提取1/3组成一幅复合相移模式加载,并研究了三种相位分布方式对FINCH成像质量的影响.结果表明:三个相位在SLM上分布间隔越大,再现像越清晰.在此基础上,提出了一种新的掩模加载方式,在SLM加载透镜阵列,每一个相位因子对应一个双透镜,具有一个光轴.实验表明,通过这种加载方式,通过SLM后形成的三个相移图能够一次在电荷耦合器上记录,并且三个相移图不重叠,然后通过MATLAB编程计算将不同相移角度的全息图分别提取出来,通过三步相移计算合成一幅包含有物光波的复值全息图,最后通过数值再现算法重建待测样品.此系统可用于对光源相干性较低的实时成像系统,也为微小形变测量、动态物体的观测提供了新方法,为非相干数字全息术的发展提供了新思路.

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回