與傳統(tǒng)成像只能記錄物體的振幅信息相比,全息術(shù)是一種通過光的衍射和干涉原理,同時記錄下物體振幅和相位信息的成像方式。傳統(tǒng)的全息術(shù)需要相干光與感光材料的照明與記錄,從而會帶來散斑噪聲、光路復(fù)雜、再現(xiàn)繁瑣等問題。隨著數(shù)字感光元件以及計算機(jī)、空間光調(diào)制器的出現(xiàn),非相干數(shù)字全息技術(shù)得到了快速發(fā)展,擺脫了對相干光的依賴,解決了成像時散斑噪聲的問題,數(shù)字記錄方式也極大方便了全息圖的記錄和再現(xiàn)過程。本文在非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,主要研究其在望遠(yuǎn)成像領(lǐng)域的應(yīng)用以及系統(tǒng)分辨率的提高。論文的主要內(nèi)容如下:首先,介紹了兩種常見的非相干數(shù)字全息光路,基于空間光調(diào)制器的FINCH系統(tǒng)和基于麥克爾遜干涉儀的同軸全息系統(tǒng)。對于兩種系統(tǒng),分別在標(biāo)量衍射理論的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了系統(tǒng)的點擴(kuò)散函數(shù)、再現(xiàn)距離、橫向放大率和分辨率;對于同軸全息出現(xiàn)的干擾項問題,分析了定步長三步相移法和廣義三步相移法消除干擾項的過程;介紹了菲涅爾衍射積分公式的卷積法、菲涅爾變換法和基于角譜理論的角譜法三種全息圖再現(xiàn)方法,通過分辨率板的成像結(jié)果,證明兩種系統(tǒng)的可行性并對優(yōu)缺點進(jìn)行了分析對照。其次,在以上兩種系統(tǒng)的基礎(chǔ)上搭建了前置望遠(yuǎn)系統(tǒng)的全息成像...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1兩種非相干同軸數(shù)字全息成像系統(tǒng)實驗光路

2非相干同軸數(shù)字全息術(shù)的原理2.3非相干同軸數(shù)字全息圖的記錄2.3.1非相干同軸數(shù)字全息的記錄光路在非相干全息的記錄光路中，分光是一個重要的步驟。要把來自物體上同一個點的光束進(jìn)行分光，由一束光分為兩束，一般來說使用分光棱鏡BS，經(jīng)由BS反射和折射之后，產(chǎn)生兩束光；在....

圖2.2麥克爾遜系統(tǒng)等效光路

121111,exp22SLMSLMddRxyiQQfffd2為SLM掩模采用雙透鏡形式時的兩個焦距。則任意點源經(jīng)FCCD記錄面上的強(qiáng)度分布，也就是點擴(kuò)散函數(shù)的表達(dá)形式為....

圖2.3空間光調(diào)制器上加載的雙透鏡相位掩模示意圖

D表面記錄的物體全息圖為所有點源的強(qiáng)度點擴(kuò)散函數(shù)的非2222,,,,,,,,exp,,exp....

圖2.4三次拍攝的相移全息圖

2非相干同軸數(shù)字全息術(shù)的原理上式中為傅立葉變換過程，fx,fy分別代表x和y對應(yīng)的頻域坐標(biāo)，Zr為再現(xiàn)距離。由于角譜衍射算法在數(shù)學(xué)推導(dǎo)時沒有使用近似條件，因此對于不同再現(xiàn)距離的情況，該算法都可以適用。2.5非相干數(shù)字全息系統(tǒng)的實驗驗證2.5.1FINCH系統(tǒng)....

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