三波长载频复用共路数字全息检测装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三波长载频复用共路数字全息检测装置与方法。利用第一合色棱镜将三波长入射激光汇合成一束，依次经过准直扩束系统、待测物体、第一透镜、非偏振分光棱镜后形成聚焦的参考光和物光；参考光照射在小孔反射镜上并被反射；物光经过第二合色棱镜后分成三波长物光，分别照射在三角反射镜上并被反射，再次经过第二合色棱镜后合成一束物光；经过反射的参考光和物光经第二合色棱镜汇合成一束后通过第二透镜后，在图像传感器光接收面产生干涉，形成三载频复用的全息图，并用图像传感器采集全息图上传到计算机中计算待测相位。它采用三光束共光路结构，结构简单，稳定性好；且只需黑白图像传感器记录全息图和简单算法完成三波长全息图分离。

Three wavelength carrier frequency multiplexing common path digital holographic detection device and method

The invention provides a three wavelength carrier frequency multiplexing common path digital holographic detecting device and method. The first color combination prism three incident laser wavelength merged into one beam passes through the collimating and beam expanding system, object, a first lens, a non polarizing beam splitter is formed after the reference light and the object light focusing; reference light irradiation and is reflected in the small mirror; the object light after second color combination prism divided into three wavelength optical irradiation, respectively in the triangle mirror and is reflected again after second color combination prism after synthesis of a mechanical beam; through the reflection of the reference light and the object light by second color combination prism merged into a beam after passing through the second lens, interference in the image sensor light receiving surface, hologram the formation of three frequency reuse, and image sensor holograms are uploaded to the computer to be tested in the calculation of phase. It adopts three beam common optical path structure, simple structure, good stability; and only the black and white image sensor for hologram recording and simple algorithm to complete the three wavelength hologram separation.

【技术实现步骤摘要】
三波长载频复用共路数字全息检测装置与方法
本专利技术属于数字全息检测领域，特别涉及一种三波长载频复用共路数字全息检测装置与方法。
技术介绍
数字全息检测技术由于具有非接触、全场定量、三维成像等独特优点，已作为极其重要的测试分析手段被广泛应用于生物医学、微纳器件、光学微加工等测量领域。但由于全息图条纹的正余弦函数分布性质，传统单波长数字全息获得相位多为包裹相位，需要复杂、耗时的算法实现相位解包裹。三波长数字全息等利用三束照明光合成一个大于被测样品厚度的等效波长，可获得较大的测量范围，且无须复杂的相位解包裹运算，因而近年受到广泛关注。专利CN106569402A“一种多波长数字全息图的色彩分离与数字处理方法”先利用Bayer型彩色相机分别采集物体在三色激光照射下的单波长数字全息图，通过数值处理获取三色间的串扰系数矩阵；再采集三色激光同时照射的多波长数字全息图，并利用串扰系数矩阵消除由于Bayer滤色片对不同波长光的非完全选择性而造成的三通道间的串扰，实现了单张数字全息图一次性记录多个波长的信息，但是该方法不仅成本高，分辨力低，而且操作复杂，无法实现在线实时检测。专利CN101452253本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三波长载频复用共路数字全息检测装置，包括第一光源至第三光源(1、2、3)、准直扩束系统(5)、待测物体(6)、第一透镜(7)、非偏振分光棱镜(8)、小孔反射镜(9)、第二透镜(14)、图像传感器(15)和计算机(16)，其特征是：该装置还设有第一合色棱镜(4)，第二合色棱镜(10)和第一角反射镜至第三角反射镜(11、12、13)，其中第一光源至第三光源(1、2、3)发出的激光波长分别为λa、λb和λc，且λa<λb<λc，第一光源至第三光源(1、2、3)分别发射的光束经过第一合色棱镜(4)汇合成一束光，经准直扩束系统(5)准直扩束后，依次经过待测物体(6)、第一透镜(7)、非偏...

【技术特征摘要】
1.一种三波长载频复用共路数字全息检测装置，包括第一光源至第三光源(1、2、3)、准直扩束系统(5)、待测物体(6)、第一透镜(7)、非偏振分光棱镜(8)、小孔反射镜(9)、第二透镜(14)、图像传感器(15)和计算机(16)，其特征是：该装置还设有第一合色棱镜(4)，第二合色棱镜(10)和第一角反射镜至第三角反射镜(11、12、13)，其中第一光源至第三光源(1、2、3)发出的激光波长分别为λa、λb和λc，且λa<λb<λc，第一光源至第三光源(1、2、3)分别发射的光束经过第一合色棱镜(4)汇合成一束光，经准直扩束系统(5)准直扩束后，依次经过待测物体(6)、第一透镜(7)、非偏振分光棱镜(8)后形成聚焦的参考光和物光；参考光照射在小孔反射镜(9)上并被反射；物光经过第二合色棱镜(10)后分成三波长物光，分别照射在第一角反射镜至第三角反射镜(11、12、13)上并被反射，再次经过第二合色棱镜(10)后合成一束物光；经过反射的参考光和物光经第二合色棱镜(10)汇合成一束后通过第二透镜(14)被图像传感器(15)光接收面接收，图像传感器(15)的图像信号输出端连接计算机(16)；所述的小孔反射镜(9)位于第一透镜(7)和第二透镜(14)的共轭焦平面上；图像传感器(15)位于第二透镜(14)的后焦面上。2.根据权利要求1所述的一种三波长载频复用共路数字全息检测装置，其特征在于：所述的第一角反射镜至第三角反射镜(11、12、13)分别位于第二合色棱镜(10)的出光轴上，且位于第一透镜(7)和第二透镜(14)的共轭焦平面上。3.根据权利要求1或2所述的一种三波长载频复用共路数字全息检测装置，其特征在于：所述的第一角反射镜至第三角反射镜(11、12、13)中第一角反射镜(11)调整物光在水平方向与光轴成θa角，第二角反射镜(12)调整物光在垂直方向与光轴成θb角，第三角反射镜(13)调整物光在垂直方向与光轴成θc角，或第一角反射镜(11)调整物光在垂直方向与光轴成θa角，第二角反射镜(12)调整物光在水平方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：单明广，刘磊，钟志，刘彬，张雅彬，王红茹，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23