數(shù)字全息技術(shù)課件

數(shù)字全息技術(shù)章毅110609022009302892.數(shù)字全息技術(shù)章毅.1數(shù)字全息技術(shù)概述數(shù)字全息成像基本原理數(shù)字全息技術(shù)的應(yīng)用.數(shù)字全息技術(shù)概述.2全息術(shù)的基本原理由丹尼斯·伽伯1948年首先提出，伽伯1971年獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。到了60年代，利思和烏帕特尼克斯改進(jìn)了伽伯的原始設(shè)想，提出離軸全息術(shù)的概念，并由美國(guó)執(zhí)密安大學(xué)的研究人員加以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從而使這一技術(shù)得到人們廣泛的注意。EmmettLeith,1985.全息術(shù)的基本原理由丹尼斯·伽伯1948年首先提出，伽伯1973傳統(tǒng)光學(xué)全息術(shù)分為兩步：波前記錄和波前再現(xiàn)。波前記錄波前再現(xiàn).傳統(tǒng)光學(xué)全息術(shù)分為兩步：波前記錄和波前再現(xiàn)。波前記錄波前再現(xiàn)4..5數(shù)字全息技術(shù)概述1948，D.Gabor,提出了“波前重現(xiàn)”（Anewmicroscopyprinciple,Nature）(Nobelprize)1962,LeithENandUpatnieksJ.,

離軸全息術(shù)（Reconstructedwavefrontsandcommunicationtheory.JOSA）1967,J.W.GoodmanandR.W.Lawrence,

數(shù)字全息術(shù)

（DigitalImageFormationfromElectronicallyDetectedHolograms“,Appl.Phys.Lett.）1994,U.Schnars,W.Juptner,第一張數(shù)字全息圖（Directrecordingof

holograms

byaCCDtargetandnumericalreconstruction

FormationfromElectronicallyDetectedHolograms“,Appl.Phys.Lett.）.數(shù)字全息技術(shù)概述1948，D.Gabor,提出了“波前6與傳統(tǒng)的全息技術(shù)相比，數(shù)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(jì)算機(jī)的一種新技術(shù)。數(shù)字全息技術(shù)概述.與傳統(tǒng)的全息技術(shù)相比，數(shù)字全息是用光電傳感器件（如CCD或C7(a)ConventionalopticalholographyobjectbeamBeamsplitterLaserPhaseshifterobjectbeamBeamsplitterCCDLaserPhotographic

plate(b)DigitalholographyreferencebeamDigitalholography:recording數(shù)字全息技術(shù)概述.(a)Conventionalopticalholog8(a)ConventionalopticalholographyVirtualimageBeamsplitterLaser(b)NumericalreconstructionwithcomputerProcessedphotographic

plateDigitalholography:

reconstruction數(shù)字全息技術(shù)概述.(a)Conventionalopticalholog9數(shù)字全息技術(shù)概述數(shù)字全息技術(shù)是光學(xué)與光電技術(shù)、數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，用CCD記錄全息圖，并通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬光學(xué)衍射過(guò)程再現(xiàn)物光波前，可實(shí)時(shí)再現(xiàn)逼真的三維物體。數(shù)字全息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全息圖的記錄、存儲(chǔ)、傳輸和再現(xiàn)的完全數(shù)字化，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸和異地顯示，而且可以方便低消除像差、噪聲等影響。在生物細(xì)胞成像、工業(yè)無(wú)損檢測(cè)等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。.數(shù)字全息技術(shù)概述數(shù)字全息技術(shù)是光學(xué)與光電技術(shù)、數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)10數(shù)字全息成像基本原理1.全息圖記錄：CCD平面物光波CCD平面參考光波要求：①滿足Nyquist抽樣定理，即一個(gè)條紋周期的抽樣數(shù)至少為2對(duì)記錄距離、參考光偏置、物場(chǎng)大小提出了要求全息圖分類：同軸、離軸菲涅耳全息；同軸、離軸無(wú)透鏡傅里葉變換全息；像全息(+MO無(wú)透鏡傅里葉變換全息情況）零級(jí)項(xiàng)+1級(jí)項(xiàng)-1級(jí)項(xiàng)②對(duì)離軸全息需同時(shí)滿足分離條件.數(shù)字全息成像基本原理1.全息圖記錄：CCD平面物光波CCD平11數(shù)字全息成像基本原理2.物光波重建：逆向傳播得到聚焦像：畸變矯正

原始物光場(chǎng)位相恢復(fù)：原始物光場(chǎng)強(qiáng)度分布原始物光場(chǎng)位相分布（包裹位相）.數(shù)字全息成像基本原理2.物光波重建：逆向傳播得到聚焦像：畸變12數(shù)字全息術(shù)的應(yīng)用神經(jīng)細(xì)胞菲涅耳重建.數(shù)字全息術(shù)的應(yīng)用神經(jīng)細(xì)胞菲涅耳重建.1