一种新型离轴全息透镜的研制

本文介绍了短焦距离平轴全息透镜的特点、成像机制和制做方法。离轴全息透镜是用干涉原理制成的光学元件,它与普通透镜相互补充能完成某些特殊的功能。本文所研制的离轴全息透镜能使正入射的平行光经透镜后短焦距离轴会聚,适应了某些光学系统的特殊需要。     

全息透镜的设计

本文通过计算从透镜的入射面到其焦平面间的光程差来计算透镜引起的相位改变,提出一种用计算机设计全息透镜的方法,并考虑光在全息透镜和象平面间传输引起的相位改变,最后用模拟出一全息透镜。     

基于计算全息的全视差合成全息研究

文中进行了一种新型三维全息图的制作方法研究,该方法基于计算全息原理,与合成全息相结合,实现激光三维全息图的直写打印制作。首先进行了菲涅耳计算全息图的实验,表明计算全息与合成全息结合的可行性与合理性。然后根据合成全息原理与计算全息原理对三维模型进行采样和图像变换处理,再计算出相应的菲涅耳计算全息图,借助数字全息激光打印系统完成三维全息图的拍摄,在激光下进行光学再现,最后对再现结果进行了分析与讨论。     

计算机制正弦闪耀全息透镜

用计算全息技术设计制作高衍射效率的正弦闪耀全息透镜。比利用光学方法制作简单易行。     

基于球面波载波的计算全息透镜的设计与分析

分析了基于球面波载波的计算全息透镜的设计方法，给出了载波参数应满足的条件和抽样间距、抽样点数与设计参数（焦距、孔径）之间的关系，讨论了实际数字化全息制作设备对输出全息透镜参数的影响并给出了参考解决方法。     

全息校正GRIN透镜像差

梯度折射率(GRIN)透镜的像差会导致像面弥散斑增大从而降低透镜的聚焦性能。基于激光全息成像理论,利用全息技术来校正GRIN透镜的像差,从而改善其聚焦性能。通过对GRIN透镜全息校正系统的仿真,计算了全息记录时通过GRIN透镜的物光波在全息图上的相位分布,得到其波像差为0.34λ;分析了全息再现时全息干版的轴向位移对像面弥散斑成像质量的影响,提出一种通过引入轴上点像差平衡轴外点像差的方法并进一步提高了聚焦性能。结果表明:应用该方法在1.5°视场内,弥散斑均方根半径值由14.1μm减小到7.2μm。在3°全视场内,弥散斑均方根半径值均在衍射极限范围内,能够满足GRIN透镜在重叠复眼成像系统中的聚焦要求。     

几种全息透镜阵列PS互连方式的成像分析

2× 2全息透镜阵列可以采用平行光输入的虚焦点、实焦点方法和发散光输入等方式获得输入的PS变换 ,本文主要对以上三种方式的成像进行了比较和分析。分析表明 ,由于平行光输入时元素边缘存在衍射 ,引起成像边缘的模糊 ;证明了虚焦点成像系统不能消除成像的模糊 ,而当输入的黑白透明胶片处于uH=( 1-1/2N)fH 时 ,实焦点成像系统可消除成像边缘的模糊。分析具有普遍的意义 ,实验证明了分析的正确     

图像柱面压缩全息光学元件的制作技术

文章旨在提出一种用于激光直写合成全息拍摄的全息光学元件的制作技术。实验结合激光直写合成全息拍摄时所需柱面透镜的功能,参考全息光学元件的制作原理来制作图像柱面压缩全息光学元件,实现柱面透镜的光学功能,并使元件具有大面积、短焦距、会聚光均匀分布的特点,满足激光直写合成全息拍摄对图像的需求。通过实验,应用自制全息光学元件拍摄出来的全息图具有较好的水平视差和较大的视场角,并具有较高的衍射效率。实验和理论分析表明,用文章所提出的图像柱面压缩全息光学元件来代替传统的光学元件,进行激光直写合成全息图的记录是一种十分可行的,可以有效改进图像质量,提高光能利用率的方法。     

用多次曝光全息透镜的多缝一步彩虹全息术

为克服彩虹全息术中狭缝的存在对物视场的限制,Q.Z.Shan和A.Beauregard等人研究了无狭缝一步彩虹术。他们成功的实验演示为彩虹全息术开辟了一条新途径。而后国承山对综合狭缝像的定位进行了分析和验证。然而这种全息图的记录须均匀移动待摄漫散物或者成像透镜,给实际应用带来限制。[4,5]报道了用多次曝光全息透镜(MEHL)实现无狭缝彩虹术以及作散斑图像编码的技术。由于它无须移动待摄物体或成像透镜,因而可推广到彩虹全息术的各种实际应用中。本文给出了用MEHL的多缝一步彩虹术的新技术,它可应用于彩色图像的存贮、黑白图像的等密度假彩色编码以及二图像的彩色相加减。作为实验验证,给出了二图像彩色相加减的实验结果。     

高衍射效率角敏全息场镜的研制

本文提出了高衍射效率、高角分辨率全息场镜的设计方法,用DCG制成的四焦点全息场镜的衍射效率可达40％、角分辨率可达0.25°。     

离焦激光直写光刻工艺研究

采用理论计算和光线追迹分析了激光直写光刻中离焦对写入焦斑光场分布的影响;使用四轴激光直写设备开展了离焦激光直写光刻工艺实验,实验和理论计算及光线追迹的结果吻合得很好。利用离焦激光直写光刻方法制作了光栅和分划版,测得实验结果达到工艺要求。     

全息透镜阵列实焦点成像实现PS光互连

利用２＊２全息透镜阵列的实焦点成像方式实现２Ｎ＊２Ｎ输入的ＰＳ光互连,分析指出,由于实点点成像对输入 的交错,必须在秀镜阵列后添加一个成像透镜才能获得ＰＳ互连变换;     

用全息分色法制作彩色全息图

通过使用三张编码全息片和三种滤光片,用白光将彩色正片的红、绿、兰三色信息记录在一张或两张全息片上。用单色激光同时再现出记录的三种颜色信息的光强分布,并将它们记录在同一张全息片上作成彩色全息图。本方法的显著优点是消除了影响彩色全息图质量的激光斑纹及提高了彩色全息图制作中的光功率利用率。     

实时数字全息测量温度场研究

利用数字全息干涉术研究了气流温度场的分布,对实验中所采集的干涉条纹图像进行傅里叶变换,数字低通滤波和傅里叶逆变换处理以消除散斑噪声影响,确保了气流场干涉条纹相位信息的高对比度和低噪声,并对其进行提取和展开;根据理论研究的相位与折射率的关系求得气流场的温度分布,实验结果与热电测量的结果基本一致,表明了实时数字全息干涉术是一种测量温度场的有效方法,具有极好发展和应用前景。     

全息象散与全息柱面镜

本文首先从准菲涅耳近似Ｆ轴外点光源的复振幅分布出发，讨论了全息成象出现轴上点象散的原因，提出了全息主焦距的概念，讨论了象散与全息图记录参数的关系，所得结论对全息显示和全息光学元件的制造具实用意义，另外，分析了用两束球面波记录全息柱面镜的可能性，制造了一个象散达８５．１９ｍｍ的全息正交柱面镜，并进行了测量，结果与理论计算基本一致，从而肯定了用球面波记录全息柱面镜的可靠性。