基于合成孔徑的非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)特性研究.pdf

1、基于空間光調制器的非相干數(shù)字全息術通過采用空間非相干光照明物體，從而記錄物體的三維全息圖，克服了傳統(tǒng)數(shù)字全息術對光源的相干性要求較高，容易產(chǎn)生相干散斑噪聲的缺點，避免了傳統(tǒng)光學全息術嚴苛的實驗要求，并且可以得到質量較高的再現(xiàn)像，具有很高的研究價值和實際應用價值。在非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)特性研究的基礎上，將合成孔徑技術應用于應用于該領域，通過模擬仿真以及實驗探究，分析了基于合成孔徑的非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)特性。合成孔徑數(shù)字全息技術可以在不

2、大幅度增加單個成像系統(tǒng)的難度以及復雜性的條件下，不僅使再現(xiàn)像分辨率和信噪比明顯提高，還可以獲得更大視場和更長的記錄距離。本文首先基于菲涅爾非相干數(shù)字全息術記錄和再現(xiàn)的基本理論，搭建了基于合成孔徑技術的非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)，通過大量的模擬仿真以及對分辨率板的全息記錄和數(shù)字再現(xiàn)的實驗，對系統(tǒng)結構和實驗參數(shù)進行優(yōu)化，然后對基于合成孔徑技術的非相干數(shù)字全息成像過程進行理論分析和計算，得到了成像質量較高的再現(xiàn)像，并驗證了合成孔徑技術在非相干數(shù)字

3、全息領域的可行性。最后本文通過實驗發(fā)現(xiàn)，在空間光調制器上加載透鏡陣列掩模可以增大再現(xiàn)像的視場，從而提出了一種基于空間光調制器的大視場高分辨率的非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)。詳細來講，本論文主要完成的研究任務包含下面四個方面:
　　(1)簡述了非相干數(shù)字全息術的發(fā)展過程，詳細介紹了基于合成孔徑技術的非相干數(shù)字全息術的研究背景、研究意義和國內外發(fā)展動態(tài)，總結了該技術的優(yōu)點以及實際應用價值。
　　(2)對非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)的記錄與再

4、現(xiàn)過程進行了理論分析，搭建非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)，通過大量實驗，探究該系統(tǒng)的成像特性，并研究了不同比例的物光波和參考光波對系統(tǒng)成像質量的影響。
　　(3)在非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)記錄和再現(xiàn)基礎上，從理論上分析并計算了基于合成孔徑技術的非相干數(shù)字全息系統(tǒng)成像過程。模擬仿真了在空間光調制器上子孔徑掩模加載方式，中心子孔徑掩模以及子全息圖的再現(xiàn)處理方式對合成孔徑非相干數(shù)字全息系統(tǒng)再現(xiàn)像性能質量的影響。然后搭建基于合成孔技術的非相干數(shù)字全