[發明專利]基于二維相位光柵和點衍射的雙視場數字全息檢測方法

有效

• 申請號: 201710589252.6
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107388986B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 鐘志;劉磊;單明廣;劉彬;張雅彬;王紅茹
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于二維相位光柵和點衍射的雙視場數字全息檢測裝置與方法。裝置包括波長為λ的光源(1)、線偏振片Ⅰ(2)、準直擴束裝置(3)、測量窗口(4)、待測物體(5)、第一透鏡(6)、二維相位光柵(7)、孔陣列(8)、線偏振片Ⅱ(9)、線偏振片Ⅲ(10)、第二透鏡(11)、光闌(12)、圖像傳感器(13)、計算機(14)。本技術通過二維相位光柵的分光和引入載波的作用實現視場的平移和頻域的分離，并且通過偏振片組避免兩束物光間的干涉來減小頻譜間的串擾。本發明簡單易行，調整方便，圖像傳感器的視場利用率高；全息圖載波頻率映射關系簡單，可通過光柵離焦量簡單精確控制，系統載波頻率的復雜度低、相位恢復算法效率高。

技術領域

本發明屬于數字全息檢測領域，特別涉及一種基于二維相位光柵和點衍射的雙視場數字全息檢測裝置與方法。

背景技術

數字全息術在全息術基礎上，采用諸如CCD或CMOS作為圖像采集器代替全息記錄材料(如全息干板等)記錄數字全息圖，并將數字全息圖保存于計算機中，通過數值計算模擬光的衍射傳播過程，實現數字全息圖的重構成像。數字全息術作為一種新型三維數字成像技術，其記錄和重構成像過程皆涉及數字化過程。離軸全息利用具有一定夾角的物光和參考光發生干涉，可從形成的單幅載頻干涉圖中獲得待測物體的位相信息，適用于運動物體或動態過程的實時測量。

在文獻“Doubling the field of view in off-axis low-coherenceinterferometric imaging”中， Natan T.Shaked提出了基于角反射鏡(RETRO-REFLECTOR)的雙視場數字全息。利用兩塊角反射鏡，通過在兩束物光中引入不同方向的載波的方式實現了頻域復用的概念，從而可以從一幅全息圖恢復出兩幅相位圖，而角反射鏡的視場翻轉作用同時實現雙視場功能。但兩個角反射鏡的引入，不僅提高了系統的成本，也提高了光路準直的難度。

在文獻“Double-field-of-view,quasi-common-path interferometer usingFourier domain multiplexing”中Behnam Tayebi將測量區域分為三塊，一種兩塊含有待測物體信息，一塊作為參考光，并通過分別反射的方式實現了頻譜復用和雙視場全息，但是其結構準直難度更高。

可以發現，目前的多視場數字全息檢測中技術中，普遍存在準直難度大、CCD視場利用率低等缺點。

發明內容

本發明目的是針對上述現有技術的不足之處，將離焦光柵分光技術和頻譜復用技術相結合，提供了一種基于二維相位光柵和點衍射的雙視場數字全息檢測裝置，同時提供一種基于二維相位光柵和點衍射的雙視場數字全息檢測方法。