數字全息是用光電傳感器件(如CCD或CMOS)代替干板記錄全息圖,然后將全息圖存入計算機。全息圖可以通過用計算機模擬來實現被測物體的數字再現和處理。
也可以利用相位型空間光調制器(SLM)實現光學再現。數字全息與傳統光學全息相比具有制作成本低,成像速度快,記錄和再現靈活等優點。近年來, 隨著計算機特別是高分辨率CCD的發展,數字全息技術及其應用受到越來越多的關注,其應用范圍已涉及形貌測量、變形測量、粒子場測試、數字全息顯微、防偽、三維圖像識別、醫學診斷等許多領域。
知識點:
全息術、數字全息、相位調制、衍射光學元件
涉及課程:
傅里葉信息光學、工程光學
實驗內容:
●搭建同軸全息光路,用數字再現方法分離孿生像
●搭建離軸全息光路,通過空間光調制器實現光學再現
實驗原理:
一物波和一束參考波相干疊加形成的干涉圖樣,即全息圖,一方面可用來測量分析被記錄物波的波前特性,另一方面,它本身又構成了一種特殊的波前變換器件,可以將與參考光相同的入射波前變換成與物波相同的波前。與傳統的幾何光學變換方式相比,這種基于衍射的波前變換方式具有更大的靈活性。計算全息(CGH Computer-Generated Hologram)或衍射光學元件(DOE - Diffractive Optical Element)就是在此基礎上發展起來的新的波前變換器件。
原理示意圖:
技術指標:
●氦氖內腔激光器:1.5mW,TEM00 安全保護高壓插頭,安全鑰匙開關
●空間濾波器組件:含40X 物鏡,三種規格針孔
●光束準直組件
●反射鏡組件:ø 40加強鋁
●分光鏡組件:ø 50光強比1∶9,T:R=5∶5@450~650nm 45°入射;楔角4°± 3;楔面450~650nm 寬帶增透
●全息照相物組件:一組
●圖像設備:靶面尺寸1/3"CCD,靈敏度0.5lux;傳輸速率40MB/S 分辨率768 × 576 × 24Bit(PAL)四路復合視頻輸入 1 路S-Video
●相位/振幅型空間光調制器:可完成振幅調制及相位調制,1024X768,1.3";對比度 1000∶1(532nm) 2000∶1(633nm);顯示速度 60Hz;相位范圍:可實現0-2π 的相位調制;光譜范圍 400nm-700nm;數據接口 DVI 接口;含控制器軟件,軟件特性:亮度/ 對比度/ 幾何度/gamma 控制
●光學元件公差:光學材料,A 級精密退火;焦距± 2%,直徑-0.2mm,中心偏差3',光圈1-5;局部誤差0.2-0.5,面粗糙度60/40(Scratch/Dig),鍍單層寬帶增透膜,有效孔徑90%ø
●精密機械調整部件:角度精度:± 4' 分辨率:0.005mm
設備成套性:
氦氖內腔激光器、空間濾波器組件、光束準直組件、反射鏡組件、分光鏡組件、全息照相物組件、CCD、SLM
選配清單:
電腦、光學平臺、光學清潔箱、激光防護眼鏡