白光全息术

我们描述一种既能在单色光下又能在宽带光谱光下观察的全息照片。与本顿（Benton)或彩虹全息图一样，这种全息图以垂直视差来换取宽带读出能力。具体方法描述于图1中。照明原始全息图H1以资形成共轭象IM(实象)。圆柱透镜L把象聚焦在记录底板H2上，它将成为白光全息照片。如彩虹方法那样，一个水平狭缝S放在原始全息照片H1处(或附近)。狭缝是任意的，其目的在于增加H1成象系统的景深，因而从垂直方向看，象的各部分都能足够准确地聚焦在底板H2上。对于水平方向，狭缝是不起作用的。     

计算全息三维显示的信息量及其简化

全息信息简化是基于波前再现的全息三维显示技术重要的课题。对全息三维显示的信息量与再现像的视差角与视场角的关系进行了分析,指出全息三维显示的巨大信息量是为了提供足够的视差和视场,以达到人眼立体视觉效果。在牺牲垂直视差并保证足够的水平视差角和视场角的条件下,利用光栅对全息图进行取样,计算了光栅取样全息图对信息压缩的极限,分析了简化后全息图再现像的特点和存在的问题,对于信息压缩后的光栅取样全息图的再现进行了设计。     

计算机与光学方法相结合的彩色彩虹全息术

提出了计算机制全息与光学全息相结合制作彩色全息图的彩色彩虹伞息术.通过计算机对彩色图像进行自动分色,制作红、绿、蓝3幅丰计算全息图H1,以H1的再现像为对象,用激光制作彩色彩虹全息图H2,用白光再现获得彩色再现像.该方法把汁算机制全息与传统的光学全息相结合,发挥了计算全息与光学全息的优势.在全息图的计算中采用了快速傅里叶变换,加快了计算速度.给出了理论分析和实验结果.     

计算机制一步彩色彩虹全息的研究

针对现有的彩色全息技术中存在的制作过程复杂、色串扰、技术条件要求高等问题,提出了一种计算机制一步彩色彩虹全息技术。该技术将光学一步法彩虹全息技术和多次曝光彩色全息技术相结合,首先根据线全息图理论,确定每个物点的线全息图在整个彩虹全息图中的区域范围,并计算线全息图,然后将每个物点的线全息图相加,直接获得计算机制一步彩虹全息图,大大减少了全息图的计算量。在此基础上,分别计算彩色物体的红、绿、蓝三分色计算全息图,并合成为彩色彩虹全息图,用白光再现获得真彩色全息再现像,大大简化了彩色彩虹全息图的制作过程、降低了技术条件要求,充分发挥了计算全息简单、灵活、方便的优点。给出了理论分析和实验结果。     

基于频域合成的计算机制半周视彩色彩虹全息

根据光路可逆的原理,提出了一种基于频域合成的计算机制半周视彩色彩虹全息算法。首先对半周视彩色彩虹全息的原理进行分析,总结了观察窗口与频域的对应关系,指出半周视彩色彩虹全息图物光的频谱由三原色的半环形频谱组合而成;使用彩色三维物体在特定方向上的多个投影图像分别进行分色、插值,再进行二维傅里叶变换,在频域内合成半周视彩色彩虹全息的物光频谱,对合成的物光频谱进行二维傅里叶逆变换,取实部,加上一个偏置分量,得到半周视彩色彩虹全息图。采用该算法计算了一个面积为47 mm×47 mm、分辨率为84000pixel×84000pixel的全息图,通过全息输出系统输出,再进行显影定影漂白,实现了可白光再现的半周视彩色彩虹全息图,其显示的三维效果逼真,颜色绚丽,可以同时供多人观赏。     

应用纵向分区彩虹全息术合成断层图像的三维消色像

报道了应用纵向分割多狭缝曝光彩虹全息术合成多幅断层图像为三维消色像的方法及其实验结果。通过将主全息图记录狭缝按纵向分割并结合使用循环分割和色散补偿光栅 ,实现了在较高的分辨率和较低色模糊的多幅断层像的白光三维消色像的合成 ,并提高了再现像的视觉亮度、视场和立体感。     

旋转光楔多重一步彩虹全息术

根据旋转光楔多重全息术和一步彩虹全息术基本原理,讨论了采用旋转光楔实现多重一步彩虹全息术的原理,进而用He-Ne激光光源,获得了在同一块干版上记录的多个彩虹全息图,并可在白光下同时再现的多重一步彩虹全息像.理论分析和实验结果基本吻合.结果表明,该技术简单易行,有广泛的应用价值.     

显示用全息图

彩虹全息图是一种成象全息图。它可以牺牲垂直视差,用白光再现景深大的象。由于被光谱分光的彩虹重迭在再现象上面,故称彩虹全息图。     

旋转光楔周视多重彩虹全息术

根据 36 0°多重全息术和一步彩虹全息术基本原理 ,采用同步旋转光楔和物体的方法实现周视多重彩虹全息 ,用 He- Ne激光光源 ,获得了在同一块干板上记录的、能在白光下同时再现的周视多重彩虹全息图。理论分析和实验结果基本吻合     

彩虹全息假彩色编码的面积分割法

本文介绍利用三狭缝面积分割法进行假彩色编码拍制二步彩虹全息图的方法。并用多参考光束记录,以扩大彩虹全息的视场角。     

一种利用象散改进的白光重现全息术

在普通的象平面全息术中,重现象跨立在全息图上,在全息图前方的象将引起视觉的混乱.本文用离轴象散理论得出能使象平面全息术的白光重现象位于全息图后方,从而避免视觉混乱的实验条件,并给出相应的实验结果.我们用这种方法,获得了清晰、明亮、没有斑纹,并且位于全息图后方的白光重现立体象.     

制作和重现像面彩色全息图的新方法

本文提出像面彩色全息图的制作白光重现的新方法。根据Kogelnik关于体积全息图的耦合波理论,记录时,根据角度灵敏度的要求,把三基色参考光束分别按照不同角度入射到全息干板上。用这种方法记录的彩色全息图,当用与三基色参考光束的空间频率相同的三基色普通光束照射时,将重现消除了串色干扰的原物体的三维彩色像。利用三个全息光栅从白光中选择出三个再现基色波段,并对像面彩色全息图色散补偿,这种白光重现方法没有色模糊。     

基于频域滤波的计算机制真彩色彩虹全息图模拟再现

提出了一种计算机制真彩色彩虹全息图模拟再现方法。根据衍射及几何光学的原理,分析了彩色彩虹全息图再现时空间观察窗口与频谱面窗口的对应关系。在计算机中构造照明光(红、绿、蓝三色)的分布,并分别与全息图相乘,采用傅里叶变换对上述结果进行频谱分析,并通过频域滤波获取与特定观察窗口位置对应的频谱信息;然后进行逆傅里叶变换得到全息面上的再现像。将逆傅里叶变换结果衍射一段距离,可得到对应于特定观察窗口、位于不同位置处的再现像。通过计算机模拟得到了与光学再现一致的结果,表明了该方法的可行性。为快速、经济地验证计算机制真彩色彩虹全息图的正确性提供了一种途径。     

利用传统全息片实现合成孔径数字全息的研究

分析了传统全息片的微观结构,介绍了细光束成像和合成孔径数字全息记录、再现的基本原理,研究了利用传统方法拍摄的散射物体透射式、振幅型全息片实现合成孔径数字全息的方法,给出了实验结果。理论分析和实验结果表明,利用传统透射式、振幅型全息片,通过光学显微镜放大制作子数字全息图和合成孔径数字全息图,经计算机处理是可以得到完整再现像的,其性质与细激光束照射成像一致。用子全息图再现像的复振幅叠加方法和采用子全息图再现像的强度叠加方法均可实现合成孔径数字全息图的再现,且强度叠加方法的视觉效果要好些,但它们对缩小再现像中散斑的尺寸没有帮助。用子全息图拼接成的合成孔径全息图得到的再现像效果最好,可以缩小再现像中散斑的尺寸,信噪比、分辨率均有提高。要得到更好的再现像,需要用更多的子数字全息图拼接成尺寸更大的合成孔径数字全息图。     

空间滤波合成狭缝彩虹全息术假彩色编码

采用空间滤波合成狭缝彩虹全息术对二维透射物进行假彩色编码。记录二维透射物的不同空间频谱所对应的物象时，参考光处于不同的传播方向，同时将透镜平移，全息图在白光再现时就出现不同颜色。     

再现光对数字彩色全息图再现像质量的影响

基于色彩合成的数字彩色全息方法，研究了不同波长的再现光对数字彩色全息图再现像质量的影响。引入了偏移因子，进一步分析再现光对再现像的影响。在保证再现光与记录光波长相同的条件下，三基色全息图的分色再现像能够准确重合，并经过色彩合成可获得原物体清晰的彩色再现像。理论推导和实验结果证明：该方法对消除色串扰有很好的效果。     

离轴数字全息零级像和共轭像的消除方法

为了提高离轴数字全息图的再现像质量,提出了一种消除离轴数字全息零级像和共轭像的方法。该方法通过对参考光进行一次π相移、记录两幅全息图,对两幅全息图作差后进行傅里叶变换,结合频谱滤波的方法用矩形窗函数从中滤出包含有物光波频率成分的频谱,然后对其进行数字再现。结果表明,在零级像和±1级像有重叠的情况下,该方法能有效地消除零级像和共轭像的干扰,有效提高再现像质量。     

假彩色编码分数傅里叶变换彩虹全息图

提出了假彩色编码分数傅里叶变换彩虹全息图 ,并对其再现像的位置、大小、编码色的设计进行了讨论。基于再现像的位置、大小与记录系统分数阶有关 ,其编码颜色既与狭缝位置又与记录系统和再现系统的分数阶有关的特性 ,可建立一种新的防伪全息术。     

Some current views on holography

Holography, the science of producing images by wavefront reconstruction, has been receiving increased attention during the past few years, chiefly because of achievements made possible by the development of the laser as a coherent light source. By holographic techniques, three-dimensional objects may be reconstructed as three-dimensional images, in full color, and magnified or reduced in size, as desired. This article describes the basic principles of holography, as well as some of the work being done in this field, including experiments with volume holograms and hologram interferometry.     

基于空间光调制器的一步相移同轴数字全息

提出了一种基于空间光调制器的一步相移同轴数字全息术,该技术利用空间光调制器相位调制特性一步实现参考光四种相位延迟,获取含有四种相移信息的单幅复合数字全息图。数值模拟和预研实验表明,复合数字全息图经过插值和再现运算后,再现物波中的零级和共轭像被有效地去除,再现图像清晰。相比于时间相移全息术仅能研究静态物体的局限性,基于空间光调制器的一步相移数字全息术可用于实时记录和表征物体动态变化特性,在生物细胞活体观测、粒子场动态测量等领域有着广泛的应用前景和研究价值。