一种静态光学扫描倾斜全息系统及实现方法技术方案

技术编号:28294518 阅读:44 留言:0更新日期:2021-04-30 16:17
本发明专利技术公开了一种静态光学扫描倾斜全息系统及实现方法,属于光学数字全息成像技术领域,包括激光器,小孔,第一透镜,第一偏振片,分束镜,空间光调制器,第二偏振片,偏振分束镜,四分之一波片、旋转台、物体,第二透镜,光电探测器,计算机;本发明专利技术采用空间光调制器代替传统OSH中的二维扫描装置,增加系统的稳定性,且消除了由于二维扫描装置振动所带来的全息图记录过程中的噪声,提高全息图重建质量;其中增加旋转台可实现较大的采样间距来记录离轴物体光信息,达到同等重构全息图质量条件下减少采样时间的效果;本发明专利技术整体系统结构简单,数据处理方便快捷,在光学全息显微,三维物体识别,光学遥感、医学成像等领域具有广泛应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种静态光学扫描倾斜全息系统及实现方法
本专利技术属于光学全息成像
,具体属于一种静态光学扫描倾斜全息系统及实现方法。
技术介绍
光学扫描全息(OSH)作为一种特殊的数字全息技术,可以实现非相干实时记录,通过对物体进行一次二维光学扫描可获取三维对象的全息信息。OSH可有效避免传统全息术存在的孪生像、零级斑等问题,且具有实时性好、分辨率高等特点,在光学全息显微,三维物体识别,光学遥感、医学成像等领域具有广泛应用前景。但是,传统OSH需要干涉仪,二维扫描装置和移频器先获得随时间变化的菲涅耳波带片(FZP),并以此扫描三维物体,这使光学设置变得复杂,且二维扫描装置在扫描过程中由于机械振动的影响会增加全息图记录的噪声。此外,随着要记录的像素点越多,扫描时间就会越长。文献“Coaxialscanningholography”提出了一种同轴扫描全息系统,该系统通过几何相位透镜在不分离光路的情况下产生扫描光束图案,但由于保留了二维扫描装置,导致全息图记录过程中不可避免地产生一些噪声,影响物体重建的成像质量。文献“一种无机械运动扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静态光学扫描倾斜全息系统,其特征在于,包括:激光器1,小孔2,第一透镜(3),第一偏振片(4),分束镜(5),空间光调制器(6),第二偏振片(7),偏振分束镜(8),四分之一波片(9)、旋转台(10)、物体(11),第二透镜(12),光电探测器(13),计算机(14);/n其中,所述激光器(1)出射光光轴方向与所述小孔(2)中心保持一致,所述小孔(2)置于所述第一透镜(3)和所述激光器(1)之间,且所述小孔(2)与所述第一透镜(3)之间的距离为所述第一透镜(3)的焦距长,所述第一偏振片(4)和分束镜(5)位于所述第一透镜(3)的两侧,所述空间光调制器(6)垂直置于所述分束镜(5)透射光...

【技术特征摘要】
1.一种静态光学扫描倾斜全息系统,其特征在于,包括:激光器1,小孔2,第一透镜(3),第一偏振片(4),分束镜(5),空间光调制器(6),第二偏振片(7),偏振分束镜(8),四分之一波片(9)、旋转台(10)、物体(11),第二透镜(12),光电探测器(13),计算机(14);
其中,所述激光器(1)出射光光轴方向与所述小孔(2)中心保持一致,所述小孔(2)置于所述第一透镜(3)和所述激光器(1)之间,且所述小孔(2)与所述第一透镜(3)之间的距离为所述第一透镜(3)的焦距长,所述第一偏振片(4)和分束镜(5)位于所述第一透镜(3)的两侧,所述空间光调制器(6)垂直置于所述分束镜(5)透射光的方向;所述第二偏振片(7)位于所述分束镜(5)和所述偏振分束镜(8)之间,所述四分之一波片(9)置于所述偏振分束镜(8)和所述旋转台(10)之间,所述物体(11)置于旋转台(10)上,所述第二透镜(12)位于所述偏振分束镜(8)和所述电探测器(13)的两侧,所述光电探测器(13)与所述计算机(14)相连接。


2.一种静态光学扫描倾斜全息实现方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:激光器出射的平行光经小孔后调制为发散的球面波,球面光束经过第一透镜形成平面波,平面波经第一偏振片可调制为对角线偏振平面波;
步骤2:线偏振平面波经分束镜后照射空间光调制器,空间光调制器调制竖直方向的偏振态,生成具有正交偏振态的平面波和球面波,经空间光调制器调制的光束通过分束镜和第二偏振片形成干涉条纹,完全通过偏振分束镜的p波经四分之一波片后成为具有圆偏振态的扫描光束扫描物体;
具体地,经调制生成具有正交偏振态平面波的水平和竖直分量的表达式分别为:
P=A1#



其中,A1和A2分别表示水平和竖直分量的振幅,j为虚数单位,k0为波数,为偏置相移量,x和y分别表示偏置相移的空间偏移方向,z为光波传播方向;
两个分量上的光波通过第二偏振片透射后...

【专利技术属性】
技术研发人员:张亚萍姚勇伟许蔚张竟原王斌范厚鑫陈会心
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:云南;53

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