一种新的纯位相型计算全息图及其应用资源-CSDN文库

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第

8

卷第

2

期

1988

年

2

月

光学学报

Ac"rA OPTICA

Sl~lCA

γ

0

1.

8,

No.

:,)

Fab

rua.

ry

,

1988

一种新的纯位相型计算全息图及其应用给

黄白阳"

陈惠芬

应莹罔

贾玉润

〈复旦大学物理系〉

提要

*飞提出了一种新的制

作

纯

位

相

型

计

算全

，

岂旦

约

两孔福码

方法

并用

实验加以

~Æ

~

.

同太煽

鸥

注制悖

的纯位

咱

型

计算全

息

目的

待

点是

:

(1

)

可记录、复旦

任意的复

函

数光

场

;

(2

)

光场在全

启国

的

先站

..L

再

现

，

空

间带宽积大，衍射效

率高

。

关键词:纯位相

型

计算全息图

p

衍射效率

。

、号

l

吉口

计算全息图(

computer-genera

也

ed

hologram

简称

CGH)

按编码方法不同可分为振幅

型和位相型两类。通常的

L

ee

C1l全息编码法就是振幅型的。它将一个像素用四个具有确定

位相差的采样孔表示

3

通过控制各采样孔灰阶变化来合成该像素所要求的任意复函数。其

全息像在光的一阶衍射方向上再现，衍射效率低(一般-<

10 % ) 0

K.i

noform

型全息则是纯

位相型的C2

J

它用一个采样孔的光程变化记录物光波的位相信息

p

全息像在光轴上再现，衍

射效率高，图像清晰明亮。但它只能记录复函数的位相分布，而无法记录其振幅变化，所以

适用范围有限。本文提出了一种新颖的纯位相型两孔编码法、它兼具上述两类编码法之长

3

不仅能同时记录复函数的振幅、位相分布

p

而且全息像在光轴上再现，衍射效率

高

。相对通

常的振幅型编码法其空间带宽积提高

33%

以上

。

所需计算

3

制作时间则相应减少。

二原理

根据复矢量理论，任意复矢量

Aexp(i8)

可以用两个等幅分矢量

(1/2)

exp

(i(}1

儿

(1

/

2)

e

:x:

p

(iJ)

2)

唯一地合戚，它的振幅在

0

......，

1

之间变化

p

位相

在

0---2

而范围内变化

3

其中

(}1

，

8

8

与

A

，

。的关系为

8

1

,= 6 - arc

cos

A, 1

(j~

=

e

十

arc

cos

..:1')

J

(1)

如果在全息图的制备中

p

将每一像

东

用两个一样大小的采样孔表示

p

每一采样孔的位相满足

公式

(1)

，同时根据抽样定理使像素的宽度

dz

满足

去>!ID.U，

(2)

式中

fmu:

为物光场限带函数的最大频率，就可利用纯位相型两孔编码法语录所要求的任意

复函数分布

。

作为一个特例

p

当取

()l

=(}a

时，本编码法就转换成

Kinoform

型编码法。

收稿日期

1987

年

1

月

12

日:收到修改稿日期:

1987

年

6

月

5

日

·本文已在

ICHA'86

北京国际生且

应

用会议上宣讲**现在上海交通大学.

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