全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件

23傅里葉變換全息圖物體的信息由物光波所攜帶,全息記錄了物光波,也就記錄下了物體所包含的信息物體信號(hào)可以在空域中表示,也可以在頻域中表示,也就是說(shuō),物體或圖像的光信息既表現(xiàn)在它的物體光波中,也蘊(yùn)含在它的空間頻譜內(nèi)。因此,用全息方法既可以在空域中記錄物光波,也可以在頻域中記錄物頻譜。物體或圖像頻譜的全息記錄,稱(chēng)為傅里葉變換全息圖。全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖23傅里葉變換全息圖物體的信息由物光波所攜帶,全息記錄了物光波,也就記錄下了物體所包含的信息物體信號(hào)可以在空域中表示,也可以在頻域中表示,也就是說(shuō),物體或圖像的光信息既表現(xiàn)在它的物體光波中,也蘊(yùn)含在它的空間頻譜內(nèi)。因此,用全息方法既可以在空域中記錄物光波,也可以在頻域中記錄物頻譜。物體或圖像頻譜的全息記錄,稱(chēng)為傅里葉變換全息圖。傅里葉變換全息圖不是記錄物體光波本身而是記錄物體光波的傅里葉頻譜.利用透鏡的傅里葉變換性質(zhì),將物體置于透鏡的前焦面,在照明光源的共扼像面位置就得到物光波的傅里葉頻譜,再引人參考光與干涉.通過(guò)干涉條紋的振幅和相位調(diào)制,在干涉圖樣中就記錄了物光波傅里葉變換光場(chǎng)的全部信息,包括傅里葉變換的振幅和相位。這種干涉圖稱(chēng)為傅里葉變換全息1.記錄原理:記錄光路如圖2.3.1示。物O(x,y)置于透鏡前焦面,用平行光照明。這里的物一般以平面透明片為宜。在透鏡后焦面上得到它的傅里葉頻譜。將全息干板置于后焦面上,用斜入射的平行光作為參考光,記錄傅里葉變換全息圖。LO(xb.0圖231傅里葉變換全息圖記錄光路中23傅里葉變換全息圖全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖23傅里葉變換1傅里葉變換全息圖不是記錄物體光波本身而是記錄物體光波的傅里葉頻譜.利用透鏡的傅里葉變換性質(zhì),將物體置于透鏡的前焦面,在照明光源的共扼像面位置就得到物光波的傅里葉頻譜,再引人參考光與干涉.通過(guò)干涉條紋的振幅和相位調(diào)制,在干涉圖樣中就記錄了物光波傅里葉變換光場(chǎng)的全部信息,包括傅里葉變換的振幅和相位。這種干涉圖稱(chēng)為傅里葉變換全息傅里葉變換全息圖不是記錄物體光波本身21.記錄原理:記錄光路如圖2.3.1示。物O(x,y)置于透鏡前焦面,用平行光照明。這里的物一般以平面透明片為宜。在透鏡后焦面上得到它的傅里葉頻譜。將全息干板置于后焦面上,用斜入射的平行光作為參考光,記錄傅里葉變換全息圖。LO(xb.0圖231傅里葉變換全息圖記錄光路中1.記錄原理:3設(shè)物光波為O(x。,y)=00(xo,y)exp[j(x。y)],參考光可利用置于前焦面上的點(diǎn)光源產(chǎn)生,設(shè)其位置坐標(biāo)為(-b,0),數(shù)學(xué)表述為一個(gè)8函數(shù)R(X0,y)=R6(X。+b,y)(1)經(jīng)透鏡變換后到達(dá)干板處的光振動(dòng)是它們的傅里葉頻譜之和:UH=FO+F(R=afM,)+RU,.O(ro,yo)expl-j2T(fxo+fyo)]dxody+rexplj,b]其中O表示O的傅里葉變換,R表示R的傅里葉變換,f=x,,=yM為空間頻率分量,其中x、y為透鏡后焦面的空可坐標(biāo),∫為透鏡焦距設(shè)物光波為O(x。,y)=00(xo,y)exp[j(x。4曝光光強(qiáng)為(x,f)=(0+R)·(O+R)米lox,fy)12+RO2+Roo(x,fy)exp[-jfb](3)+R。O*(fx,f)exp[j2nb曝光光強(qiáng)為5經(jīng)線性處理后,全息圖的透射率正比于/。將式(2)、(3)代入并作整理,省略常系數(shù)得到全息圖透射率:1G,)-0(,)+R2+2R』jO(x,)cosel(xo+b)+fvyo-Dojaxody(4由式(4)明顯看出傅里葉全息圖有兩大特點(diǎn),是它所記錄的確是物的頻譜,二是全息圖的條紋結(jié)構(gòu)有序,呈多族余弦光柵按一定規(guī)律線性重疊而成經(jīng)線性處理后,全息圖的透射率正比于/。將62.再現(xiàn)原理L(-b,0共軛像O★O(bO)原始像圖232傅里葉變換全息圖再現(xiàn)光路用平行光垂直入射到全息圖上,數(shù)學(xué)表述為C(X,y)=Cexp(ip)=12.再現(xiàn)原理7全息圖后的光振幅為UH’=Ct≈th1012+Ro2+Roo(x,fy)exp[-j2rfxb]+RO(x,fy)exp[j2rfb分析式(5)可知,第三項(xiàng)包含著物的頻譜,第四項(xiàng)是共軛頻譜,由于該兩項(xiàng)的附加位相exp[j2fb和exp[j2πfb只在指數(shù)上差一個(gè)符號(hào),所以他們必然對(duì)稱(chēng)分布于零級(jí)兩側(cè),傾角分別為6=±sin1(b/f)全息圖后的光振幅為8為獲得物的再現(xiàn)像,必須將全息圖置于透鏡前后焦面得到它的傅里葉變換。當(dāng)取反射巫標(biāo)時(shí),得到的是逆變換:Uf=FUHJ(6)將式(5)代入式(6),得到四項(xiàng):第一項(xiàng):U/n=F-1{10(fx,f)12F0(fx,f).0*(x,f=O(x。,y0)*O*(O(x’y)★O(x。',y。這一項(xiàng)是物函數(shù)的自相關(guān)(★),因頻率較低,故分布于原點(diǎn)附近為獲得物的再現(xiàn)像,必須將全息圖置于透鏡前9第二項(xiàng):U2=F-1{R2},是6函數(shù),形成焦點(diǎn)處的亮點(diǎn),稱(chēng)為零級(jí)第三項(xiàng):UB=F1B0x,f)exp(j2b)F∫Ro,,x12m小x2x/x+1y4STROU,f,kxpi2x[f,(o-b)+f,y'ojdf,df,第二項(xiàng):U2=F-1{R2},是6函數(shù),形成焦10全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件11全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件12全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件13全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件14全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件15全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件16全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件17全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件18全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件19全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件20全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件21全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件22全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件23全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件24全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件25全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件26全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件27全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件28全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件29全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件30全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件31全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件32全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件33全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件34全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件35全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件36全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件37全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件38全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件39全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件40全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件41全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件42全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件43全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件4423傅里葉變換全息圖物體的信息由物光波所攜帶,全息記錄了物光波,也就記錄下了物體所包含的信息物體信號(hào)可以在空域中表示,也可以在頻域中表示,也就是說(shuō),物體或圖像的光信息既表現(xiàn)在它的物體光波中,也蘊(yùn)含在它的空間頻譜內(nèi)。因此,用全息方法既可以在空域中記錄物光波,也可以在頻域中記錄物頻譜。物體或圖像頻譜的全息記錄,稱(chēng)為傅里葉變換全息圖。全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖23傅里葉變換全息圖物體的信息由物光波所攜帶,全息記錄了物光波,也就記錄下了物體所包含的信息物體信號(hào)可以在空域中表示,也可以在頻域中表示,也就是說(shuō),物體或圖像的光信息既表現(xiàn)在它的物體光波中,也蘊(yùn)含在它的空間頻譜內(nèi)。因此,用全息方法既可以在空域中記錄物光波,也可以在頻域中記錄物頻譜。物體或圖像頻譜的全息記錄,稱(chēng)為傅里葉變換全息圖。傅里葉變換全息圖不是記錄物體光波本身而是記錄物體光波的傅里葉頻譜.利用透鏡的傅里葉變換性質(zhì),將物體置于透鏡的前焦面,在照明光源的共扼像面位置就得到物光波的傅里葉頻譜,再引人參考光與干涉.通過(guò)干涉條紋的振幅和相位調(diào)制,在干涉圖樣中就記錄了物光波傅里葉變換光場(chǎng)的全部信息,包括傅里葉變換的振幅和相位。這種干涉圖稱(chēng)為傅里葉變換全息1.記錄原理:記錄光路如圖2.3.1示。物O(x,y)置于透鏡前焦面,用平行光照明。這里的物一般以平面透明片為宜。在透鏡后焦面上得到它的傅里葉頻譜。將全息干板置于后焦面上,用斜入射的平行光作為參考光,記錄傅里葉變換全息圖。LO(xb.0圖231傅里葉變換全息圖記錄光路中23傅里葉變換全息圖全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖23傅里葉變換45傅里葉變換全息圖不是記錄物體光波本身而是記錄物體光波的傅里葉頻譜.利用透鏡的傅里葉變換性質(zhì),將物體置于透鏡的前焦面,在照明光源的共扼像面位置就得到物光波的傅里葉頻譜,再引人參考光與干涉.通過(guò)干涉條紋的振幅和相位調(diào)制,在干涉圖樣中就記錄了物光波傅里葉變換光場(chǎng)的全部信息,包括傅里葉變換的振幅和相位。這種干涉圖稱(chēng)為傅里葉變換全息傅里葉變換全息圖不是記錄物體光波本身461.記錄原理:記錄光路如圖2.3.1示。物O(x,y)置于透鏡前焦面,用平行光照明。這里的物一般以平面透明片為宜。在透鏡后焦面上得到它的傅里葉頻譜。將全息干板置于后焦面上,用斜入射的平行光作為參考光,記錄傅里葉變換全息圖。LO(xb.0圖231傅里葉變換全息圖記錄光路中1.記錄原理:47設(shè)物光波為O(x。,y)=00(xo,y)exp[j(x。y)],參考光可利用置于前焦面上的點(diǎn)光源產(chǎn)生,設(shè)其位置坐標(biāo)為(-b,0),數(shù)學(xué)表述為一個(gè)8函數(shù)R(X0,y)=R6(X。+b,y)(1)經(jīng)透鏡變換后到達(dá)干板處的光振動(dòng)是它們的傅里葉頻譜之和:UH=FO+F(R=afM,)+RU,.O(ro,yo)expl-j2T(fxo+fyo)]dxody+rexplj,b]其中O表示O的傅里葉變換,R表示R的傅里葉變換,f=x,,=yM為空間頻率分量,其中x、y為透鏡后焦面的空可坐標(biāo),∫為透鏡焦距設(shè)物光波為O(x。,y)=00(xo,y)exp[j(x。48曝光光強(qiáng)為(x,f)=(0+R)·(O+R)米lox,fy)12+RO2+Roo(x,fy)exp[-jfb](3)+R。O*(fx,f)exp[j2nb曝光光強(qiáng)為49經(jīng)線性處理后,全息圖的透射率正比于/。將式(2)、(3)代入并作整理,省略常系數(shù)得到全息圖透射率:1G,)-0(,)+R2+2R』jO(x,)cosel(xo+b)+fvyo-Dojaxody(4由式(4)明顯看出傅里葉全息圖有兩大特點(diǎn),是它所記錄的確是物的頻譜,二是全息圖的條紋結(jié)構(gòu)有序,呈多族余弦光柵按一定規(guī)律線性重疊而成經(jīng)線性處理后,全息圖的透射率正比于/。將502.再現(xiàn)原理L(-b,0共軛像O★O(bO)原始像圖232傅里葉變換全息圖再現(xiàn)光路用平行光垂直入射到全息圖上,數(shù)學(xué)表述為C(X,y)=Cexp(ip)=12.再現(xiàn)原理51全息圖后的光振幅為UH’=Ct≈th1012+Ro2+Roo(x,fy)exp[-j2rfxb]+RO(x,fy)exp[j2rfb分析式(5)可知,第三項(xiàng)包含著物的頻譜,第四項(xiàng)是共軛頻譜,由于該兩項(xiàng)的附加位相exp[j2fb和exp[j2πfb只在指數(shù)上差一個(gè)符號(hào),所以他們必然對(duì)稱(chēng)分布于零級(jí)兩側(cè),傾角分別為6=±sin1(b/f)全息圖后的光振幅為52為獲得物的再現(xiàn)像,必須將全息圖置于透鏡前后焦面得到它的傅里葉變換。當(dāng)取反射巫標(biāo)時(shí),得到的是逆變換:Uf=FUHJ(6)將式(5)代入式(6),得到四項(xiàng):第一項(xiàng):U/n=F-1{10(fx,f)12F0(fx,f).0*(x,f=O(x。,y0)*O*(O(x’y)★O(x。',y。這一項(xiàng)是物函數(shù)的自相關(guān)(★),因頻率較低,故分布于原點(diǎn)附近為獲得物的再現(xiàn)像,必須將全息圖置于透鏡前53第二項(xiàng):U2=F-1{R2},是6函數(shù),形成焦點(diǎn)處的亮點(diǎn),稱(chēng)為零級(jí)第三項(xiàng):UB=F1B0x,f)exp(j2b)F∫Ro,,x12m小x2x/x+1y4STROU,f,kxpi2x[f,(o-b)+f,y'ojdf,df,第二項(xiàng):U2=F-1{R2},是6函數(shù),形成焦54全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件55全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件56全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件57全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件58全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件59全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件60全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件61全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件62全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件63全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件64全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件65全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件66全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件67全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件68全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件69全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件70全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件71全息技術(shù)第四輯傅里葉全息圖課件72全息技術(shù)第四輯傅里