一种相位恢复方法技术

本发明专利技术属于光学测量中的相位恢复技术领域，提出一种基于角谱理论多次加权迭代的光强传输方程相位恢复方法，采集光传播过程中的两幅光强图像，利用快速傅里叶变换求解光强传输方程，将光强传输方程所得结果作为初始相位并使用加权迭代算法进行多次迭代，反演出待测波前相位。本发明专利技术解决了传统迭代算法收敛速度慢，使用精度低的问题，所恢复的相位图像误差更小，与传统相位恢复算法相比收敛速度大幅提升。升。升。

【技术实现步骤摘要】
一种相位恢复方法


[0001]本专利技术属于光学测量中的相位恢复
，具体设计一种基于角谱理论多次加权迭代的光强传输方程相位恢复方法。

技术介绍

[0002]光的信息由相位和强度共同构成，目前CCD等光强探测器可以直接测量光的强度分布，无法测得光的相位分布。为了获取光场的全部信息，提出了全息术和剪切干涉法等干涉测量方法。由于干涉测量方法存在对环境要求高，需要添加额外参考光等缺陷，提出了相位恢复算法。相位恢复由于本身属于非干涉定量测量，所以不需要引入参考光，测量光路结构相对简单，且环境要求相对干涉测量低，对环境的适应能力更强。所以相位恢复算法在表面面型、全息技术、二元光学元件设计、图像加密、显微成像的像差矫正、大口径波前探测等方面获得了广泛应用。
[0003]相位恢复技术的主要方法是迭代法和光强传输方程法(TIE)。迭代法首先由R.W.Gerchberg和W.O.Saxton为解决电子显微镜成像问题提出，即Gerchberg
‑
Saxton(GS)算法。迭代法是利用测得的数据对空域和频域进行限制使相位逐渐接近正确值。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相位恢复方法，其特征在于，包括：S1：利用半透半反镜将待测光分为两束，通过图像传感器采集两束光的光强分布I
g
、I
k
，且I
g
与I
k
之间的光程差为Δ
z
；S2：将所述两个光强分布I
g
、I
k
，利用傅里叶变换法求解光强传输方程，得到相位分布P；S3：将所述相位分布P作为角谱加权迭代算法的初始值，并使用所述两个光强分布I
g
、I
k
进行加权迭代，反演出精确的相位分布。2.根据权利要求1所述的相位恢复方法，其特征在于，步骤S3具体包括：S301：利用公式(1)计算对f
p
的振幅部分进行加权得到的复振幅的振幅部分进行加权得到的复振幅其中，f
p
为通过GS迭代所得的复振幅；为上一次迭代所得的f
p
的相位；α、β为加权系数；S302：对所述光场采用菲尼尔衍射法模拟光在自由空间的传播，即通过角谱理论计算得出待测光在自由空间中传播Δ
z
距离之后的复振幅分布：其中，g
p

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀彬，付宗强，徐伟，常琳，永强，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：