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计算机制全息图是制作全息图的一种新技术,其形成和发展只有几十年的时间。它不仅可以全面地记录光波的振幅和位相,而且在低噪声、高重复性、功能灵活、适用范围广、以及记录世间不存在的物体等方面都远远超过了光学全息图。因此,计算全息技术越来越被广泛地应用于光学计算、制作全息光学元件、全息三维显示、全息干涉计量、光学信息存储、激光扫描和防伪加密等各个领域。
在计算全息技术的发展过程中,产生了多种计算全息编码方法。但用这些编码方法只能同时记录和再现一个物体的信息,即属于单通道计算全息。近年来,Mendlovic等提出了多通道计算全息,它能同时对两个或两个以上物体进行编码,增加了全息图的信息存储量,拓宽了计算全息的应用范围,有一定的实用意义。
本文分析了罗曼Ⅲ型编码和原有的多通道计算全息的编码原理,在实验中验证其可行性,并在文中给出了详尽的实现方法和实验结果。在此基础上提出了一种新的双通道计算全息的设计方法。该方法是在一张全息图中同时记录一个物体频谱的复共轭信息和另一个物体的频谱信息,使再现像的位置不同于以往的全息图再现。这种方法还具有很大的可扩展性,原有的四通道计算全息是通过给物体加入不同的二次位相因子,来实现同时记录四个不同物体信息的,而在本文提出的方法基础上结合现有的双通道计算全息,通过重新设计抽样单元来实现四通道计算全息。文中还提出了一种可以重组整个平面物体的双通道计算全息图的设计方法。该方法是在原有多通道计算全息的设计基础上,修改抽样单元中矩孔的参数设计,可使再现的两个物体(部分平面物体)重组在一起。
本文中计算全息图的拍摄采取的方式比较简单,直接采用照相机缩拍的方式,只要缩拍成合适的尺寸,在光学中再现时便可看到清晰的再现像,适合一般的光学实验室采用。
文中还对全息图的质量提高进行了研究,给出了优化前后的对比图像。