[實用新型]一種相移數字全息高速成像系統

有效

• 申請號: 201220543754.8
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN203012354U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 陸小微;徐世祥;李景鎮
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G03H1/22
• 分類號: G03H1/22;G03H1/12
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 陳健

技術領域

本實用新型屬于全息攝影技術領域，尤其涉及一種相移數字全息高速成像系統。?

背景技術

全息術自提出以來得到多方面的應用，如三維成像，形貌測量等，但是傳統的光學全息術需要化學濕處理，過程復雜，且難以數據化，而數字全息術以數字相機來代替光敏記錄介質，可直接得到數據，分析方便簡單，因此引起很多學者的興趣。但受到目前數字相機像元尺寸大，像素數少的限制，只能記錄小角度的離軸全息圖，無法記錄高空間頻率的信息。同軸全息術能充分利用相機的空間帶寬積，但是再現像中的零級，正負一級嚴重重疊，再現結果受到零級和共軛像的干擾，無法清晰成像。1997年Yamaguchi等人提出的相移技術是消除零級和共軛像的有效方法，該方法的提出彌補了同軸和離軸數字全息的缺點和不足。但是該方法大多采用壓電陶瓷、旋轉波片等達到相移的結果，需要多次記錄不同相移的全息圖，因而無法應用于高速記錄過程。為了用相移方法記錄高速過程，日本學者Yasuhiro?Awatsuji等提出采用平行相移的方法，該方法可記錄高速過程，但是需要制作精確的掩膜，工藝復雜，且只能記錄表面較均勻的物體，對于起伏較大的物體，再現結果誤差大。另外，自成像方法包括使用特制衍射光學元件和光柵分數泰伯效應等來對參考光位相進行編碼，可同時得到多個相移的參考光，然而二者的成像效果分別取決于衍射元件和制作的光柵的精度。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的第一個技術問題在于提供一種相移數字全息高速成像系統，旨在消除零級和共軛像的前提下，實現高速實時成像、準確恢復原始圖像的效果。?

上述?

相移數字全息高速成像系統包括:?

參考光產生組件，用于產生零相移參考光和π相移參考光；?

全息圖生成組件，用于將零相移參考光和π相移參考光分別與攜帶有物信息的物光進行干涉，形成兩幅全息圖；?

原始光場恢復組件，用于根據所述兩幅全息圖恢復目標物的原始光場。?

進一步地，所述相移數字全息高速成像系統還包括：?

一激光器，用于產生連續激光；?

第一透鏡組，對所述激光進行準直處理；?

半波片，改變經所述第一透鏡組準直處理過的激光的偏振角度，產生線偏振光；?

第一非偏振分束器，用于將所述半波片產生的線偏振光分成兩束，一束照射目標物后形成物光，另一束輸出至所述參考光產生組件以產生零相移參考光和π相移參考光。?

進一步地，所述參考光產生組件包括：?

第一偏振分束器，用于將接收到的線偏振光分成兩束參考光束；?

零相移參考光產生組件，用于將所述兩束參考光束中的透射光作為零相移參考光輸出；?

兩個共焦透鏡，用于將所述反射光增加π相移，產生π相移參考光；?

若干反射鏡，分布于所述兩個共焦透鏡之前的光路、或之間的光路或之后的光路上，將所述π相移參考光輸出所述全息圖生成組件。?

進一步地，所述全息圖生成組件包括：?

第二非偏振分束器，用于將物光、零相移參考光、π相移參考光進行合束，?使物光與零相移參考光、π相移參考光具有相同的傳輸方向；?

第二偏振分束器，用于將所述第二非偏振分束器合束后的輸出光進行分束，使得零相移參考光和π相移參考光分別與所述相應偏振態的物光進行干涉，形成第一全息圖和第二全息圖。?

進一步地，所述全息圖生成組件包括：?

第三偏振分束器，用于對零相移參考光和π相移參考光進行分束，并分別與相應偏振態的物光進行干涉，形成兩幅全息圖；?

第一偏振器件，位于所述第三偏振分束器的透射光的出光側，用于輸出第一全息圖；?

第二偏振器件，位于所述第三偏振分束器的反射光的出光側，用于輸出第二全息圖。?

進一步地，所述原始光場恢復組件包括：?

第一相機，用于接收所述第一全息圖；?

第二相機，用于接收所述第二全息圖；?

進一步地，所述參考光產生組件包括：?

一斬光器，同時位于所述零相移參考光產生組件的出光側和所述π相移參考光產生組件的出光側，用于對所述零相移參考光和所述π相移參考光進行調制，使所述零相移參考光和所述π相移參考光交替輸出；?

所述全息圖生成組件包括：?

第三非偏振分束器，用于交替將物光與零相移參考光、物光與π相移參考光進行合束，交替輸出第一全息圖和第二全息圖；?

所述原始光場恢復組件包括：?

第三相機，用于交替接收第一全息圖和第二全息圖；?

進一步地，所述相移數字全息高速成像系統還包括：?