数字全息技术课件

数字全息技术章毅110609022009302892.数字全息技术章毅.1数字全息技术概述数字全息成像基本原理数字全息技术的应用.数字全息技术概述.2全息术的基本原理由丹尼斯·伽伯1948年首先提出，伽伯1971年获得诺贝尔物理奖。到了60年代，利思和乌帕特尼克斯改进了伽伯的原始设想，提出离轴全息术的概念，并由美国执密安大学的研究人员加以实验验证，从而使这一技术得到人们广泛的注意。EmmettLeith,1985.全息术的基本原理由丹尼斯·伽伯1948年首先提出，伽伯1973传统光学全息术分为两步：波前记录和波前再现。波前记录波前再现.传统光学全息术分为两步：波前记录和波前再现。波前记录波前再现4..5数字全息技术概述1948，D.Gabor,提出了“波前重现”（Anewmicroscopyprinciple,Nature）(Nobelprize)1962,LeithENandUpatnieksJ.,

离轴全息术（Reconstructedwavefrontsandcommunicationtheory.JOSA）1967,J.W.GoodmanandR.W.Lawrence,

数字全息术

（DigitalImageFormationfromElectronicallyDetectedHolograms“,Appl.Phys.Lett.）1994,U.Schnars,W.Juptner,第一张数字全息图（Directrecordingof

holograms

byaCCDtargetandnumericalreconstruction

FormationfromElectronicallyDetectedHolograms“,Appl.Phys.Lett.）.数字全息技术概述1948，D.Gabor,提出了“波前6与传统的全息技术相比，数字全息是用光电传感器件（如CCD或CMOS）代替干板记录全息图，然后将全息图存入计算机的一种新技术。数字全息技术概述.与传统的全息技术相比，数字全息是用光电传感器件（如CCD或C7(a)ConventionalopticalholographyobjectbeamBeamsplitterLaserPhaseshifterobjectbeamBeamsplitterCCDLaserPhotographic

plate(b)DigitalholographyreferencebeamDigitalholography:recording数字全息技术概述.(a)Conventionalopticalholog8(a)ConventionalopticalholographyVirtualimageBeamsplitterLaser(b)NumericalreconstructionwithcomputerProcessedphotographic

plateDigitalholography:

reconstruction数字全息技术概述.(a)Conventionalopticalholog9数字全息技术概述数字全息技术是光学与光电技术、数字计算机技术的结合，用CCD记录全息图，并通过计算机数值模拟光学衍射过程再现物光波前，可实时再现逼真的三维物体。数字全息技术实现了全息图的记录、存储、传输和再现的完全数字化，可通过网络实时传输和异地显示，而且可以方便低消除像差、噪声等影响。在生物细胞成像、工业无损检测等方面具有广泛的应用前景。.数字全息技术概述数字全息技术是光学与光电技术、数字计算机技术10数字全息成像基本原理1.全息图记录：CCD平面物光波CCD平面参考光波要求：①满足Nyquist抽样定理，即一个条纹周期的抽样数至少为2对记录距离、参考光偏置、物场大小提出了要求全息图分类：同轴、离轴菲涅耳全息；同轴、离轴无透镜傅里叶变换全息；像全息(+MO无透镜傅里叶变换全息情况）零级项+1级项-1级项②对离轴全息需同时满足分离条件.数字全息成像基本原理1.全息图记录：CCD平面物光波CCD平11数字全息成像基本原理2.物光波重建：逆向传播得到聚焦像：畸变矫正

原始物光场位相恢复：原始物光场强度分布原始物光场位相分布（包裹位相）.数字全息成像基本原理2.物光波重建：逆向传播得到聚焦像：畸变12数字全息术的应用神经细胞菲涅耳重建.数字全息术的应用神经细胞菲涅耳重建.1