基于SLM的非相干望遠數字全息成像特性的研究.pdf

1、非相干數字全息與望遠鏡技術結合起來的非相干望遠數字全息目前研究較少，相移準確度低、再現像重建距離偏大將會導致非相干望遠數字全息成像信噪比低。針對這一問題，本論文將空間光調制器(SLM)引入非相干望遠數字全息系統，從理論分析、模擬和實驗三個方面探討了基于SLM的非相干望遠數字全息系統不同參數變化對成像特性的影響。
　　(1)利用Fresnel衍射理論，對基于SLM的非相干望遠數字全息成像的記錄和再現過程進行了詳細的理論分析和數學推導

2、，計算出了準確的橫向放大倍數和重建距離計算公式，分析了不同系統參數變化對成像橫向放大率和再現像重建距離的影響。
　　(2)借助計算機平臺，從數值模擬的角度討論了非相干望遠數字全息的最優(yōu)重建算法選擇，用可視化的方式解析了不同出瞳距離對相干與非相干成像系統的影響，模擬了基于SLM的非相干望遠數字全息對處于三維空間不同深度三個物平面的成像情況，并分析了不同參數的變化對非相干望遠數字全息成像的影響。模擬結果表明，1)當非相干望遠數字全息再

3、現像的重建距離小于或者等于100 mm時，應選擇TF衍射算法進行重建，當重建距離大于100 mm時，應選擇MF衍射算法進行重建；2)隨著出瞳距離的增大，成像逐漸變得模糊，相較于相干成像系統，由于不產生振鈴現象，非相干成像系統的分辨率相對較高；3) CCD位于物體的兩個像平面中間時，再現像的重建距離達到極值，通過調控兩透鏡的間距，可以將物體的重建距離和橫向放大倍數控制在合理的變化范圍之內，得到較高質量的全息圖。
　　(3)圍繞光源與

4、系統不同間距、SLM上加載不同半徑的球面波、不同物距、全息圖不同記錄位置四個方面，對非相干望遠數字全息系統的成像特性進行了實驗探討。實驗結果表明：1)白光光源前面放置透鏡，系統的成像視場增大；2) SLM上加載的兩個球面波的半徑、半徑差與系統的橫向放大率成正比關系；3)物距與非相干望遠數字全息系統的橫向放大率成反比關系；4) CCD與SLM的間距與系統成像的橫向放大倍數和橫向分辨率成正比，與角分辨率成反比關系，減小CCD與SLM的間距能