發(fā)布時間：2021-03-09 12:49

　　近年來隨著超快矢量光場及其與物質相互作用研究的深入,如何對超快矢量光場的演化和超快矢量光場與物質相互作用過程中與偏振相關的微結構形成與演化過程進行實時動態(tài)觀測和表征成為一個亟待解決的重要問題。數(shù)字全息衍射成像技術作為光學中用來對物體進行成像和測量的一種重要方法,它同樣可以應用于光與物質的偏振測量和超快過程的成像研究中。本論文重點研究新型數(shù)字全息衍射成像方法,特別是基于數(shù)字全息衍射成像的偏振測量和超快成像技術,論文主要內容如下:1.對數(shù)字全息衍射成像的研究背景和進展進行了綜述;對超快激光的發(fā)展以及其與物質相互作用的應用做了概括性的介紹;同時也對現(xiàn)有的偏振測量方法以及超快成像方法進了較為詳細的介紹,指出了各種方法的優(yōu)缺點,以及當前研究需要解決的問題。2.歸納總結了用于數(shù)字全息衍射成像和偏振測量的基本理論。主要包括全息記錄和再現(xiàn)的原理、光在空間傳播的標量衍射理論、抽樣定理和巴比涅原理以及偏振光和各向異性材料雙折射特性的瓊斯矩陣理論等。3.提出并研究了一種基于互補隨機抽樣的數(shù)字全息無透鏡衍射成像方法。該研究的主要創(chuàng)新點包括:引入了一組具有互補特性的二值隨機抽樣屏（簡稱互補隨機抽樣（CRS）屏）... 

【文章來源】：山東師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 數(shù)字全息衍射成像的研究背景和意義
    1.2 相干衍射成像的發(fā)展和應用
        1.2.1 相干衍射成像在X射線成像中的發(fā)展和應用
        1.2.2 相干衍射成像在可見光成像中的應用
    1.3 超快成像和偏振測量
        1.3.1 超快激光的產生
        1.3.2 超快激光與物質的相互作用及應用
        1.3.3 偏振光的歷史研究
        1.3.4 偏振光的應用及測量方法
    1.4 本論文的主要研究內容和安排
第二章 數(shù)字全息衍射成像理論基礎
    2.1 全息記錄和再現(xiàn)原理
        2.1.1 全息記錄原理
        2.1.2 全息再現(xiàn)原理
    2.2 光在空間中傳播的標量衍射理論
        2.2.1 Maxwell方程組和Helmholtz方程
        2.2.2 Fresnel-Kirchhoff和 Rayleigh-Sommerfeld衍射公式
        2.2.3 Fresnel和 Fraunhofer衍射公式
    2.3 抽樣定理
        2.3.1 抽樣的概念和分類
        2.3.2 抽樣函數(shù)
        2.3.3 惠特克-香農抽樣定理
    2.4 巴比涅原理
    2.5 小結
第三章 偏振基本理論以及偏振器件和各向異性材料的表征
    3.1 偏振的基本理論
        3.1.1 偏振光的瓊斯矢量表示
    3.2 偏振器件和各向異性材料的表征
        3.2.1 偏振器件的瓊斯矩陣表示
        3.2.2 各向異性材料的瓊斯矩陣表示
    3.3 小結
第四章 基于巴比涅互補隨機抽樣的無透鏡相干衍射成像
    4.1 引言
    4.2 基于巴比涅互補隨機抽樣的衍射成像原理
    4.3 數(shù)值模擬與參數(shù)優(yōu)化
    4.4 實驗結果與分析
    4.5 小結
第五章 基于皮秒飛秒激光的超快時間分辨偏振全息顯微成像方法
    5.1 引言
    5.2 時間分辨偏振全息顯微成像系統(tǒng)的實驗裝置
    5.3 時間分辨偏振全息顯微成像系統(tǒng)的實驗原理
    5.4 實驗結果和分析
        5.4.1 系統(tǒng)空間分辨率的表征
        5.4.2 線偏振片的損壞過程成像
        5.4.3 云母片的損壞過程成像
    5.5 小結
第六章 基于超快激光的四通道瓊斯矩陣測量和成像方法
    6.1 引言
    6.2 時間分辨四通道瓊斯矩陣測量實驗裝置
    6.3 時間分辨四通道瓊斯矩陣測量方法的原理
    6.4 實驗結果與分析
        6.4.1 系統(tǒng)空間分辨率的表征
        6.4.2 土豆淀粉顆粒的瓊斯矩陣測量
        6.4.3 液晶樣品的偏振特性測量
    6.5 小結
第七章 各向異性材料雙折射參量的單擊定量測量
    7.1 引言
    7.2 各向異性材料雙折射參量定量測量的實驗裝置
    7.3 各向異性材料雙折射參量定量測量的實驗原理
    7.4 實驗結果分析與討論
    7.5 小結
第八章 工作總結和展望
    8.1 全文工作總結
    8.2 進一步工作展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與專利
致謝


【參考文獻】：
博士論文
[1]隨機抽樣和隨機散射光場的衍射特性及其在波前測量和波前調控中的應用研究[D]. 王本義.山東師范大學 2018
[2]偏振敏感材料和器件的全息偏振測量和成像方法研究[D]. 劉軒.山東師范大學 2017
[3]矢量光場波前調控方法及應用研究[D]. 謝一言.山東師范大學 2017
[4]軟X射線掃描相干衍射成像方法學研究[D]. 王春鵬.中國科學院研究生院(上海應用物理研究所) 2016
[5]基于抽樣的波前相位恢復和相干衍射成像方法研究[D]. 張新廷.山東師范大學 2015

碩士論文
[1]共路離軸偏振數(shù)字全息及其應用[D]. 韓璐.山東師范大學 2018



本文編號：3072875