[發(fā)明專利]基于雙聲光調(diào)制器的全息圖像重建方法及重建系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110128697.0 | 申請日: | 2021-01-29 |
| 公開(公告)號: | CN112925184B | 公開(公告)日: | 2022-07-12 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 范厚鑫;張亞萍;許蔚;陳會心;張竟原;姚勇偉;王斌 | 申請(專利權(quán))人: | 昆明理工大學 |
| 主分類號: | G03H1/04 | 分類號: | G03H1/04;G03H1/02 |
| 代理公司: | 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241 | 代理人: | 茍銘 |
| 地址: | 650500 云南*** | 國省代碼: | 云南;53 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 基于 雙聲 調(diào)制器 全息 圖像 重建 方法 系統(tǒng) | ||
1.基于雙聲光調(diào)制器的全息圖像重建方法,其特征在于:其包括:
將由激光器出射的激光轉(zhuǎn)換為點源脈沖;
將所述點源脈沖進行傅里葉調(diào)制,得到初始光場;
將所述初始光場進行分光,得到相互垂直的分光光束;
通過兩個相互正交的聲光調(diào)制器對兩個分光光束分別進行聲光調(diào)制;
將聲光調(diào)制后的兩個出射光場進行耦合,得到出射光場;
將所述出射光場通過全息衍射光學元件進行衍射,得到衍射光場;
將所述衍射光場進行傅里葉調(diào)制,得到重建光場;
通過圖像傳感器接收所述重建光場并將其轉(zhuǎn)換為全息圖像;
其中,所述聲光調(diào)制器在布拉格方式下工作,其光學傳遞函數(shù)H0設(shè)置為:
其中,kx表示頻域坐標;j表示虛數(shù)單位;Q表示聲光調(diào)制器的固有參數(shù),且Q=2πLλ0/∧,其中∧表示聲光調(diào)制器中產(chǎn)生的聲波波長,λ0表示入射光波長,A、B表示計算參數(shù),且A=cos(α/2),B=(Q∧/4π)[sin(α/2)/(α/2)],其中α表示聲光調(diào)制器中光場被聲波調(diào)制后的相位延遲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重建方法,其特征在于:所述聲光調(diào)制器配置有壓電換能器,所述壓電換能器的長度LΛ2/λ0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重建方法,其特征在于:經(jīng)所述聲光調(diào)制后獲得的出射光場A1(x,y)滿足:
A1(x,y)=F-1{F{A01(x,y)+A02(x,y)}*H0}
其中,F(xiàn){}表示傅里葉變換,F(xiàn)-1{}表示逆傅里葉變換,H0表示所述光學傳遞函數(shù),*表示卷積,A01(x,y)和A02(x,y)分別表示所述初始光場A0(x,y)經(jīng)分束后得到的兩束分光的光場。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重建方法,其特征在于:經(jīng)傅里葉調(diào)制獲得的所述重建光場U(x,y)滿足:
U(x,y)=A1(x,y)exp[jφ(x,y)],
其中,A1(x,y)表示總出射光場,表示所述全息衍射光學元件的光學相位分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重建方法,其特征在于:所述全息衍射光學元件的結(jié)構(gòu)通過全息算法計算得到,所述全息算法為傅里葉迭代算法。
6.通過權(quán)利要求1-5所述的重建方法進行全息圖像重建的系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重建系統(tǒng),其特征在于:其包括:激光器(1),位于激光器光路上的第一透鏡(3),位于激光器(1)及第一透鏡(3)之間的小孔(2),將經(jīng)第一透鏡(3)調(diào)整后的激光分為相互垂直的兩束分光束的分束鏡(5),位于第一透鏡(3)及分束鏡(5)之間的物屏(4),分別位于兩個分光束光路上的第一聲光調(diào)制器(6)及第二聲光調(diào)制器(8),對經(jīng)第一聲光調(diào)制器(6)處理后的散射光進行反射的第一反光鏡(7),對經(jīng)第二聲光調(diào)制器(8)處理后的散射光進行反射的第二反光鏡(9),將經(jīng)第一反光鏡7反射后的散射光與經(jīng)第二反光鏡(9)反射后的散射光與進行合束耦合的合束鏡(10),對合束鏡處理后的激光進行衍射的衍射光學元件(11),及其后的第二透鏡(12)與圖像傳感器(13),其中第一透鏡(3)及第二透鏡(12)均為傅里葉變換透鏡。
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