体全息光栅偏移布拉格角读出时衍射角的测定

体全息光栅的读出偏离布拉格条件时,衍射光方向的确定是体光栅耦合波理论中的一个重要问题.前人(例如Kogelnik和Heaton)对此有两种不同的假设,基于这两种假设算出的衍射光方向有一定差别.我们设计实验,较精确地测量了透射式和反射式光栅在不同写入条件下衍射光方向随读出光角度变化的规律.实验结果表明,衍射光的方向并不是简单地符合某种假设,而是与两写入光的角度和光栅的倾斜度有很大关系.特别是对反射式全息图,光栅矢量的倾斜角越大,衍射光方向越接近于Kogelnik的假设.反之,衍射光方向越接近于Heaton等人的假设.     

光学稀疏孔径成像复合孔径阵列结构研究

对环型、Y型和Golay6等典型的光学稀疏孔径成像系统,给出了最大和最小填充因子,结果表明,最大填充因子只与子孔径的数目有关.提出一种建立在典型光学稀疏孔径阵型基础上的复合孔径阵列结构,给出了3种不同复合孔径阵列结构形式,在填充因子相同的情况下,用计算机仿真子孔径间距变化、子阵列旋转对调制传递函数(MTF)的影响,并对系统模拟成像及噪后的图像进行重构,使用相关系数对图像质量进行评价.结果表明,这种复合孔径阵列结构通过复制子阵列能够扩大系统的口径,而且具有易于加工、装调方便的特点.     

用数字信号处理方法抑制DHSS中噪声的研究

针对数字体全息存储系统(DHSS)中复杂噪声的特点,从数字通信中信道编码的观点出发,讨论了采用数字信号处理方法来抑制DHSS中噪声干扰的技术。为了克服传统调制码的弊端,提出了一种适用于DHSS新的调制码:调制-阵列码的编译码方法及其相应的软判决度量方法。实验结果表明,这些方法对降低误码率发挥了作用,特别是集等重码、纠错码和迭代译码等优点于一身的调制-阵列码的应用,可将误码率降低一二个数量级,并成功地实现了多媒体视频流的存储和回放。     

光折变晶体全息存储的图像灰度保真度

提出了用归一化灰度线性度误差来评价体全息再现图像的灰度保真度,并在此基础上实验研究了光折变晶体中全息存储的灰度保真度与记录物参光强比的关系,结果与理论预期符合得很好;研究了全息存储过程灰度线性度误差随记录时间演变,表明只要选择适当的记录物参光强比,即使记录时间较短（衍射效率较低）也能获得较高的灰度保真度。     

正交读出方式体全息光栅通信波长衍射特性

为了寻求高质量和高密度的密集波分复用器件,采用了在双掺铟铁的铌酸锂晶体中透射式记录/正交式读出方案制作体全息光栅的方法,对体全息光栅衍射特性进行理论分析和实验验证.利用波长为532nm的激光记录尺寸比为1:1的体全息光栅,然后用中心波长为1550nm的红外通讯波长成功读出,取得了波长选择性为0.5nm的波长衍射特性数据.同时,利用2维耦合波理论的闭形式解析解得到了该体全息光栅衍射效率随波长的变化关系.结果表明,实验结果与理论预期相符合,这一方法对制作体全息光栅密集波分复用器件的实用化是有帮助的.     

正交读出方式体全息光栅通信波长衍射特性

为了寻求高质量和高密度的密集波分复用器件,采用了在双掺铟铁的铌酸锂晶体中透射式记录/正交式读出方案制作体全息光栅的方法,对体全息光栅衍射特性进行理论分析和实验验证。利用波长为532nm的激光记录尺寸比为1:1的体全息光栅,然后用中心波长为1550nm的红外通讯波长成功读出,取得了波长选择性为0.5nm的波长衍射特性数据。同时,利用2维耦合波理论的闭形式解析解得到了该体全息光栅衍射效率随波长的变化关系。结果表明,实验结果与理论预期相符合,这一方法对制作体全息光栅密集波分复用器件的实用化是有帮助的。     

体全息波分复用器件波长选择性实验

为了研究体全息光栅波分复用器件的波长选择性,采用532 nm绿光透射式记录的方法在一块双掺铟铁立方型铌酸锂晶体中先后记录了具有不同光栅尺寸比的有限尺寸体全息光栅,用光通信波段红外可调谐激光器对这些光栅分别进行了正交式读出.光栅尺寸比为4∶3,4∶2和5∶2时得到的波长选择性曲线的3 dB带宽分别为0.48 nm,0.45 nm和0.43 nm,对应的布拉格中心波长均与理论预测值吻合得很好.表明在用通信波长对体全息光栅进行读出时,随着光栅尺寸比的增大,波长选择性曲线的3 dB带宽会减小.通过选择合适的光栅尺寸比可以明显改进体全息光栅波分复用器件的波长选择性,从而达到密集波分复用的需求.     

光学稀疏孔径系统复合阵列构造对系统成像的影响

复合孔径阵列结构是通过复制子孔径来扩展阵列大小以得到甚高分辨率的一种有效手段.针对光学稀疏孔径系统的成像特征给出一种改进的信噪比(SNR)评价方法.在典型环形、典型Golay-6型和典型Y型阵列结构的基础上,研究了两种不同的复合孔径阵列构造方式.分析了6种复合阵列结构的调制传递函数,并以遥感影像为扩展物体进行光学成像实验,最后运用相关系数和改良后的信噪比对成像结果进行评价.结果表明,主阵列的结构决定了系统成像质量的好坏,子阵列构造方式只能在有限程度上改善图像质量.对不同类型的复合孔径主阵列,子阵列构造方式对成像质量的影响是不同的,并不具有一致规律.应针对主阵列结构的特征去选择其子阵列的构造方式,做到阵列优化.     

适用于体全息存储系统的调制-阵列码的研究

提出了一种适用于体全息存储系统读写数据处理的新的编码结构 :调制 阵列码 ,同时提出了与其相适应的软判决度量方法。在此基础之上综合调制码探测、软判决、阵列码纠错和Turbo码译码原理 ,形成了一种新的迭代译码算法。实验结果表明 ,在信道的信噪比较低且有起伏 ,信道噪声参数不易统计的情况下 ,它能充分利用输入信号所包含的信息 ,只要原始误码率 (定义为采用全局最佳阈值量化后的误码率 )低于 4× 1 0 -2 ,8× 1 0调制 阵列码的使用效果就可与 1∶2调制码 (二者码率相当 )的使用效果相当 ;当原始误码率低于 1× 1 0 -2 后 ,其使用效果显著优于 1∶2调制码。将这种新的编译码技术用于包含音频和视频的多媒体数据的全息存储 ,重构数据基本能成功回放