光信息技术6 相移数字全息成像.pdf
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2023-03-07
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光信息技术实验六 相移数字全息成像
实验六 相移数字全息成像
光学全息术能够同时记录和重建物光的振幅和相位信息，获得原物的三维像，具有很好
的立体记录和显示效果。但由于传统光学全息使用干板作为记录介质，需要显影和定影等湿
法处理才能获得全息图，给实验带来不便。况且，传统光学全息再现时，难以给物像准确定
位，其应用受到一定程度的限制。数字全息利用光电记录器件(如光电耦合器件 CCD)以数字
化的方式记录全息干涉图的强度信息并输入计算机，使用相应算法进行数据处理，获得原始
物的像。它既拥有传统光学全息同时记录再现物波振幅及相位信息的优点，又避免了湿处理
等不便之处，也可以实现物光的准确定位，方便准确地实施数据及图像的量化记录、处理等
操作。该技术已广泛应用于科学研究，工程技术和生物医学诊断等方面。
通常的数字全息技术采用离轴方式将再现的物像与零级项和孪生像分开，但由于当前记
录器件的分辨率比传统全息干版低一到二个数量级，要求物光与参考光的夹角很小，这对数
字全息的实际应用带来很大限制。相移方法被引入引入数字全息后，形成相移数字全息，可
在同轴记录的情况下消除零级项和孪生像，很好地解决了这一矛盾。本实验利用最近发展起
来的广义相移数字全息技术设计了不用相移器的相移数字全息实验。在实验教学和科研中引
入这一基于广义相移干涉术的数字全息实验，可以大幅减小实验成本，有利于相移数字全息
的推广。
一、实验目的
1．了解相移数字全息技术原理；
2. 学会搭建数字全息光路；
3. 学会调节两束相干光的干涉；
4. 掌握相移数字全息中物光的恢复算法；
5. 观察全息干涉图的分布特点。
二、实验仪器
He-Ne 激光器、平面反射镜1 和平面反射镜 2 、分束器、合束器、扩束滤波准直系统、
可变光阑、光强衰减片、分辨率板（物体）、CCD、 计算机）。
图 1 光学分辨率板
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