實(shí)用化數(shù)字全息圖記錄與再現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在數(shù)字全息術(shù)的實(shí)用化過(guò)程中，由于現(xiàn)有CCD參數(shù)對(duì)記錄條件的限制，降低了再現(xiàn)像的分辨能力。作為數(shù)字全息干涉計(jì)量術(shù)中的一個(gè)關(guān)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(shù)字全息術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。本文對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，并提出相應(yīng)的改進(jìn)方法，在此基礎(chǔ)上建立了一套較為實(shí)用的數(shù)字全息圖記錄與再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括： (1)通過(guò)對(duì)CCD靶面的精確平移，實(shí)現(xiàn)了大幅面數(shù)字全息圖的拼接記錄。針對(duì)計(jì)算機(jī)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(chǔ)上提出了用于大幅面數(shù)字全息圖再現(xiàn)的分割再現(xiàn)合成技術(shù)。采用平面參考光波記錄時(shí)，拼接后的全息圖越大，所能記錄的物場(chǎng)越大；采用球面參考光波記錄時(shí)，拼接后的全息圖越大，再現(xiàn)像的橫向分辨率越高。利用精密電控平移臺(tái)移動(dòng)CCD分別對(duì)平面波記錄和球面波記錄的情況進(jìn)行了詳細(xì)地實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果證明了上述方法的可行性。 (2)從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面研究了欠采樣情況下所獲取的數(shù)字全息圖的再現(xiàn)問(wèn)題，分析了造成頻譜混疊現(xiàn)象的原因。

3、提出了利用“亞像元”成像技術(shù)重建高分辨率數(shù)字全息圖的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可有效地突破最大物參角的限制，同時(shí)可以消除由于欠采樣造成的頻譜混疊現(xiàn)象。 (3)建立了一個(gè)可有效地消除包裹相位圖中不連續(xù)點(diǎn)的模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行多方向去包裹運(yùn)算，然后求其平均值，從而達(dá)到與路徑無(wú)關(guān)的目的。文中給出了具體算法，并通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性和可行性。結(jié)果表明，這種方法既具有很強(qiáng)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