无零级衍射干扰的彩色数字全息研究鄢-物理学报.PDF

物理学报摇 粤糟贼葬孕澡赠泽援杂蚤灶援摇 灾燥造援远园袁晕燥援猿 渊圆园员员冤摇 园猿源圆园源 无零级衍射干扰的彩色数字全息研究鄢 员冤圆冤覮 员冤 圆冤 员冤圆冤 圆冤猿冤 李俊昌 摇 樊则宾 摇 栽葬灶噪葬皂孕葬贼则蚤糟藻 摇 宋庆和 摇 孕蚤糟葬则贼孕葬泽糟葬造 员冤渊昆明理工大学理学院袁昆明摇 远缘园园怨猿冤 圆冤渊蕴粤哉酝袁悦晕砸杂袁哉灶蚤增藻则泽蚤贼佴凿怎酝葬蚤灶藻袁粤增援 韵援 酝藻泽泽蚤葬藻灶袁苑圆园愿缘蕴耘酝粤晕杂袁云则葬灶糟藻冤 猿冤渊耘晕杂陨酝鄄魪糟燥造藻晕葬贼蚤燥灶葬造藻杂怎责佴则蚤藻怎则藻凿爷陨灶早佴灶蚤藻怎则泽凿怎酝葬灶泽袁则怎藻粤则蚤泽贼燥贼藻袁苑圆园愿缘蕴耘酝粤晕杂袁云则葬灶糟藻冤 渊圆园员园年员月员怨 日收到曰圆园员园年缘月员苑 日收到修改稿冤 摇 摇 彩色数字全息研究中袁用球面波为重建波及角谱衍射公式进行波前重建是一种有效的方法援然而袁重建图像上 通常伴有强烈的零级衍射干扰援本文通过理论分析袁对波前重建过程作了重要改进援用改进后的方法进行彩色数字 全息的实验研究表明袁重建彩色图像的质量获得显著改善援 关键词院彩色数字全息袁波前重建袁零级衍射干扰 孕粤悦杂院源圆援源园援运憎 射波的频谱显著扩展而相互混叠袁在重建像上常形 员郾 引 言 成强烈的零级衍射干扰援为避免这种干扰袁不得不 选择尺寸较小的滤波窗获取物光频谱咱源袁缘袁愿暂援其代价 随着计算机及悦悦阅技术的进步袁用 悦悦阅代替 是损失了重建物光场的高频分量袁降低了重建图像 全息感光板的彩色数字全息咱员要远暂及记录飞秒级超快 的质量援 瞬态过程的脉冲数字全息技术咱苑暂受到积极关注援虽 为消除干扰袁本文对全息图透射光的频谱进行 然袁彩色数字全息重建像质量目前还低于数码相机 了理论研究援结果表明院球面波照射下各级衍射波 直接拍摄的彩色图袁但是袁重建彩色图像的研究对 的频谱必然展宽袁其展宽量与重建波面半径及波长 于正确综合多波长数字全息检测信息具有重要意 成反比援但是袁如果预先消除全息图中对波前重建 义援彩色数字全息研究中袁用统一的放大率对不同 形成干扰的分量袁再用球面波照射作波前重建袁就 色光的物光场进行重建是一个重要研究内容援 由于 能获得无干扰的重建图像援将改进后的波前重建方 菲涅耳衍射积分的一次快速傅里叶变换重建图像 法用于彩色数字全息研究袁取得很好的效果援 的物理尺寸是光波长的函数咱员要猿暂 袁必须采用插值方 法统一图像的尺寸咱圆袁猿暂援但插值计算容易引入额外 圆郾 球面波照射下数字全息图的频谱 误差袁研究无插值运算的波前重建方法具有重要意 分析 义援对文献咱员暂提出的重建方法研究表明咱远暂 袁该方法 虽然可以避免插值运算袁但重建计算很难满足取样 摇 摇 在直角坐标系燥鄄曾赠扎 中袁定义扎 越园平面为 悦悦阅 定理袁重建图像上出现新的干扰援为提高重建图像 面阵所在平面援令悦悦阅 的窗口函数为憎渊曾袁赠冤袁到达 质量袁我们提出用球面波为重建波进行可变放大率 悦悦阅平面的物光复振幅为 哉渊曾袁赠冤袁参考光砸渊曾袁赠冤 波前重建的方法咱愿暂援该方法首先从球面波照射下数 是振幅粤则 的均匀光波袁干涉场强度为陨渊曾袁赠冤援 悦悦阅 字全息图透射光的频谱中获取物光频谱袁然后利用 探测的数字全息图可以表为