針對(duì)數(shù)字全息對(duì)離軸角度的要求,設(shè)計(jì)了可以精密監(jiān)控離軸角度的數(shù)字全息實(shí)驗(yàn)裝置.通過引入反射鏡、分束器和監(jiān)控CCD光學(xué)器件,借助頻譜分析方法計(jì)算離軸角度,實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)字全息記錄時(shí)參考光和物光之間的夾角.該裝置不僅可以在不重新調(diào)整光路的情況下實(shí)現(xiàn)同軸數(shù)字全息與離軸全息的自由切換,還可以使數(shù)字全息再現(xiàn)時(shí)原物像、零級(jí)項(xiàng)、共軛像剛好分離,降低數(shù)字全息記錄對(duì)CCD分辨率的要求,又可以有效利用再現(xiàn)視場(chǎng).使用分辨率板進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該裝置和方法的可行性和有效性.

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【部分圖文】：

圖1精密監(jiān)控離軸角度的數(shù)字全息記錄裝置

為了增加干涉光路的離軸角度監(jiān)控功能,圖1中增加了分束器2、合束器1、反射鏡3、CCD2構(gòu)成了一個(gè)矩形監(jiān)控光路.分束器2將參考光束分成兩束光,記為R1和R2,分別由反射鏡2和反射鏡3反射,由合束器1反射和透射,在CCD2芯片上疊加,進(jìn)行干涉記錄.在反射鏡3和合束器1之間設(shè)置快門1,....

圖2實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)物

用532nm的固體激光器作為激光光源,用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)USAF1951目標(biāo)板作為實(shí)驗(yàn)物體,如圖2所示,白色圓圈中區(qū)域被用作記錄的對(duì)象.實(shí)驗(yàn)中為了方便觀察和最小離軸角度的驗(yàn)證,我們僅選取其中第0組第3元素的豎條紋作為實(shí)驗(yàn)物體.目標(biāo)板物體與CCD1之間的距離設(shè)置為37厘米.實(shí)驗(yàn)中使用的....

圖5剛好分離的再現(xiàn)原物像與干擾項(xiàng)

使用圖4(a)中的全息圖進(jìn)行全息重建,再現(xiàn)結(jié)果顯示在圖5中.為了提高再現(xiàn)像的細(xì)節(jié)信息,再現(xiàn)之前,將記錄面上的物光填充到1990×1990像素.可以看出圖5左上方的模糊的豎條紋為離軸全息的孿生像,中間最亮的邊緣模糊的3條豎條紋為直流項(xiàng),右下方邊緣清晰的3條豎條紋為原物像.顯然,由于....

圖3CCD2實(shí)驗(yàn)記錄圖

可以發(fā)現(xiàn),I2上的干涉條紋是等間距分布的斜的直條紋,它們來自于R1和R2的兩個(gè)非平行平面波之間的干涉.實(shí)際上I2的強(qiáng)度分布是一個(gè)余弦函數(shù),它的傅里葉變換頻譜是3個(gè)δ函數(shù),在圖3(b)中分布在3個(gè)白色圓圈內(nèi).通過計(jì)算頻譜的絕對(duì)值的極值,可以得到這3個(gè)函數(shù)的具體頻譜坐標(biāo)(m,n)為....

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