基于波分复用光波导芯片的多维复振幅全息成像方法技术

技术编号:39244311 阅读:22 留言:0更新日期:2023-10-30 11:56
本发明专利技术公开了一种基于波分复用光波导芯片的多维复振幅全息成像方法,包括:获取包含目标的待成像图像并进行预处理,得到多个切片;利用基于贝塞尔加权的GS迭代算法对每个切片进行稀疏孔径复振幅全息成像,得到各个切片对应的第一预成像结果及第一调制电压;拼接第一预成像结果和第一调制电压,得到第二预成像结果和电压时序;基于第二预成像结果与待成像图像的强度特征分布差异,修正电压时序,得到第二调制电压;利用第二调制电压对待成像图像进行全息成像,获得目标的全息成像结果。本发明专利技术解决了衍射式波前编码设备存在的图像失真问题,并且采用的芯片结构可以将用于进行相位调制的移相器数目从N2降低到了3N,大大降低光波导相控阵的调制功耗。波导相控阵的调制功耗。波导相控阵的调制功耗。

【技术实现步骤摘要】
基于波分复用光波导芯片的多维复振幅全息成像方法


[0001]本专利技术属于光波成像
,具体涉及一种基于波分复用光波导芯片的多维复振幅全息成像方法。

技术介绍

[0002]有源全息成像机制可通过编程等模式主动地、实时地调整产生的全息图样,现有的可编程全息成像器件主要有空间光调制器、数字微阵镜、可编程超表面等。在控制信号的驱动下,空间光调制器可以灵活的调制光波的特性,因此其成为目前有源全息成像的主要研究方向,目前主要有声光调制器、数字微镜器件、液晶空间光调制器三种。
[0003]Florian Willomitzer等人利用声光调制器结合其所提出的波长全息方法,实现了对散射介质后目标进行全息图像恢复。Chonglei Zhang等人提出了一种基于单一数字微阵镜的动态全色3D全息成像方法,通过独立的相位调制,该方法得到的全息图像具有全色、高刷新率和高保真的特点。Qiong

Hua Wang和Di Wang等提出了利用可调节液晶光栅,基于可调节液晶光栅的二次衍射机制突破了传统3D全息成像窄成像视场和小尺寸的限制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波分复用光波导芯片的多维复振幅全息成像方法,其特征在于,应用于全息成像系统;所述方法包括:获取包含目标的待成像图像并进行预处理,得到多个切片;利用基于贝塞尔加权的盖师贝格

撒克斯通Gerchberg

Saxton迭代算法对每个切片进行稀疏孔径复振幅全息成像,得到各个切片对应的第一预成像结果及第一调制电压;拼接所有切片的第一预成像结果和第一调制电压,得到第二预成像结果和电压时序;基于所述第二预成像结果与所述待成像图像的强度特征分布差异,修正所述电压时序,得到第二调制电压;利用所述第二调制电压对所述待成像图像进行全息成像,获得目标的全息成像结果。2.根据权利要求1所述的基于波分复用光波导芯片的多维复振幅全息成像方法,其特征在于,获取包含目标的待成像图像并进行预处理,得到多个切片的步骤,包括:获取包含目标的待成像图像;分解所述待成像图像,得到TM分量和TE分量;将所述TM分量和TE分量分别进行离散化的三维切片,得到多个切片。3.根据权利要求1所述的基于波分复用光波导芯片的多维复振幅全息成像方法,其特征在于,所述全息成像系统包括:上位机、控制电路、激光器和波前编码设备,所述波前编码设备包括:无级调节低功耗复振幅光波导芯片;利用基于贝塞尔加权的盖师贝格

撒克斯通Gerchberg

Saxton迭代算法对每个切片进行稀疏孔径复振幅全息成像,得到各个切片对应的第一预成像结果及第一调制电压的步骤,包括:令i=1;利用激光器产生输入光;在控制电路的当前调制电压下,利用所述无级调节低功耗复振幅光波导芯片包括对该输入光进行调制,获得输出光;采集所述输出光,得到第i个切片的当前成像结果;将所述当前成像结果输入上位机,判断所述当前成像结果是否满足预设条件;若否,则根据基于贝塞尔加权的盖师贝格

撒克斯通Gerchberg

Saxton迭代算法调整当前调制电压,并在调整后的当前调制电压下,返回利用所述波前编码设备对该输入光进行调制的步骤;若是,则将当前成像结果作为第i个切片的第一预成像结果、将当前调制电压作为第i个切片的第一调制电压,并进一步判断i是否小于K,K为切片数量;若i<K,则令i=i+1后,返回利用激光器产生输入光的步骤;反之,则获得所有切片对应的第一预成像结果及第一调制电压。4.根据权利要求3所述的基于波分复用光波导芯片的多维复振幅全息成像方法,其特征在于,所述无级调节低功耗复振幅光波导芯片包括:输入端、偏振复用单元、双环级联谐振腔阵列、移相器阵列和发射天线阵列。5.根据权利要求4所述的基于波分复用光波导芯片的多维复振幅全息成像方法,其特征在于,在控制电路的当前调制电压下,利用所述无级调节低功耗复振幅光波导芯片包括
对该输入光进行调制,获得输出光的步骤,包括:所述偏振复用单元基于所述控制电路所加载的当前调制电压,将来自输入端的输入光转换为偏振信号,所述偏振信号为TM偏振信号或TE偏振信号;所述双环级联谐振腔阵列对所述偏振信号的强度进行调制后,移相器阵列进一步对所述偏振信号的相位加入调制;所述天线阵列输出调制得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王子豪刘敏孙艳玲廖家莉
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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