HCQX-1 數字全息綜合實(shí)驗

計算機及 CCD 技術(shù)的發(fā)展直接推動(dòng)了全息技術(shù)的革新。全息術(shù)已涉及形貌測量、微小物體檢測、數字全息顯微、
防偽、醫學(xué)診斷等許多領(lǐng)域。
傳統光學(xué)全息實(shí)驗是通過(guò)銀鹽干板或光致聚合物等記錄全息圖,拍攝過(guò)程對環(huán)境要求較高,沖洗過(guò)程繁瑣。
本實(shí)驗在傳統全息術(shù)基礎上,開(kāi)發(fā)了數字全息、計算模擬全息和光學(xué)實(shí)時(shí)再現等全息技術(shù)。數字全息是用高分辨率
CMOS 記錄全息圖,并由計算機對全息圖進(jìn)行數字再現。計算模擬全息是通過(guò)計算機模擬全息圖,并通過(guò)軟件實(shí)現
數字再現。光學(xué)實(shí)時(shí)再現是通過(guò)再現空間光調制器上的全息圖實(shí)現的。通過(guò)在實(shí)驗系統中引入光電成像器件以及數
字圖像處理技術(shù)的應用,對實(shí)現光信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜合專(zhuān)業(yè)技能的培養具有重要意義。
本實(shí)驗為典型的光信息實(shí)驗,能全面培養學(xué)生的綜合實(shí)驗技能。實(shí)驗內容豐富,知識點(diǎn)清晰,實(shí)驗現象明顯。
不但能訓練學(xué)生動(dòng)手能力,而且能增強學(xué)生分析問(wèn)題能力。教師還可根據具體情況,將計算模擬全息作為信息光學(xué)
課程的演示實(shí)驗。

◆ 知識點(diǎn):
傳統全息術(shù)、數字全息、計算模擬全息、菲涅爾衍射、相干光干涉、空間光調制器、光學(xué)再現
◆ 涉及課程 :
信息光學(xué)、工程光學(xué)、物理光學(xué)
◆ 實(shí)驗內容 :
·理解數字記錄、光學(xué)記錄、數字再現、光學(xué)實(shí)時(shí)再現
·理解計算模擬全息原理,實(shí)現數字記錄,數字再現
·理解可視數字全息原理,在空間光調制器上加載計算模擬全息圖,利用再現光路恢復物信息,實(shí)現數字記錄,光學(xué)再現
·理解數字全息實(shí)驗原理,搭建透射干涉光路采集全息圖,通過(guò)軟件再現物信息,實(shí)現光學(xué)記錄,數字再現
·理解實(shí)時(shí)傳統全息實(shí)驗原理,了解與傳統全息之間的異同,通過(guò)空間光調制器再現全息圖,完成光學(xué)記錄,光學(xué)再現 ·數字全息加密應用
·像面全息實(shí)驗
◆ 實(shí)驗原理 :
本實(shí)驗在傳統全息術(shù)基礎上,根據菲涅爾衍射理論,開(kāi)發(fā)了數字全息、計算模擬全息和光學(xué)實(shí)時(shí)再現等典型全
息技術(shù)。數字全息是通過(guò)干涉光路,用高分辨率數字攝像機替代干板記錄干涉全息圖,并由計算機模擬光場(chǎng)以數字
的形式對全息圖進(jìn)行再現。計算模擬全息是利用計算機模擬物光和參考光通過(guò)計算獲得模擬全息圖,仍然通過(guò)計算
機模擬光場(chǎng)實(shí)現數字再現。光學(xué)實(shí)現再現是將模擬全息圖或數字全息圖加載到空間光調制器,同時(shí)用參考光照射,
在空間光調制器后面即可用白屏或 CCD 接收再現圖像。
◆ 原理示意圖: 
透射全息光路示意圖 
反射全息光路示意圖
光實(shí)時(shí)再現示意圖 2