【摘要】：全息技術(shù)在數(shù)字全息顯微、三維形貌測量、圖像識別、圖像防偽和加密以及醫(yī)學(xué)診斷、三維層析成像等研究領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文根據(jù)全息理論設(shè)計(jì)了一種基于離軸數(shù)字全息的粒子探測系統(tǒng)。系統(tǒng)使用了以薩格納克干涉儀為核心的離軸裝置。薩格納克干涉儀最大的特點(diǎn)在于干涉的兩束光共路,這一點(diǎn)提高了在全息圖記錄方面的穩(wěn)定性,使得研發(fā)小型嵌入式數(shù)字全息系統(tǒng)成為可能。相較于傳統(tǒng)的離軸全息裝置來說,待測物體放在干涉儀模塊之外,更有利于裝置的小型化集成應(yīng)用。從數(shù)字全息的基本理論出發(fā),以全息圖的記錄和再現(xiàn)為核心,研究工作主要圍繞離軸數(shù)字全息粒子探測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分展開,主要的研究內(nèi)容和成果為:1、結(jié)合目前同軸和離軸全息裝置不足的方面,分析在全息裝置中使用薩格納克干涉儀的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)并搭建以薩格納克干涉儀為核心的離軸數(shù)字全息粒子探測裝置硬件系統(tǒng)。2、全息術(shù)共分為波前記錄和波前再現(xiàn)兩部分。數(shù)字全息的再現(xiàn)過程是在計(jì)算機(jī)上完成的,主要使用了標(biāo)量衍射原理。根據(jù)這一原理,在計(jì)算機(jī)上用MATLAB仿真全息圖的再現(xiàn)過程。一共有三種數(shù)值再現(xiàn)全息圖的方法,分別為菲涅爾法,角譜法和惠更斯卷積法。不僅用MATLAB制作出全息圖并使用三種方法分別再現(xiàn)并且根據(jù)結(jié)果比較他們的優(yōu)缺點(diǎn),而且還對再現(xiàn)過程中一些數(shù)值技術(shù),比如去除孿生像和數(shù)值聚焦等進(jìn)行了仿真。3、結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置和全息術(shù)原理實(shí)現(xiàn)了標(biāo)定板,分辨率板和粒子全息圖的再現(xiàn)。利用QT和VS以及相機(jī)的SDK編寫了系統(tǒng)的控制程序,開發(fā)了一套完整的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件�？梢栽O(shè)置相機(jī)的參數(shù),并實(shí)時(shí)獲得再現(xiàn)圖像等實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:離軸數(shù)字全息粒子探測系統(tǒng)能夠探測到水中和空氣中的粒子并再現(xiàn),并根據(jù)系統(tǒng)標(biāo)定獲得其大致大小。并且其結(jié)構(gòu)簡單,成本低易集成還穩(wěn)定。
【圖文】：

獲取被測物體的三維參數(shù)而備受業(yè)界關(guān)何同時(shí)記錄物體的振幅信息和相位信息的光學(xué)顯微成像問題，提出了相襯濾波中不可見的相位信息變換為可見的強(qiáng)度了光學(xué)相襯顯微鏡，從而開創(chuàng)了光學(xué)消除像差、提高電子顯微鏡的分辨率提再現(xiàn)物光波前，這種方法后來被廣泛認(rèn)or 早期的全息圖之一。但是，在當(dāng)時(shí)由進(jìn)展。但是自從 20 世紀(jì) 60 年代激光器息術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，，使其成為一種在全息術(shù)已經(jīng)在科學(xué)研究、工程技術(shù)等7 年 Joseph Goodman 等人第一次證明了Goodman 博士用計(jì)算機(jī)重建的全息圖如eursinge 的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了基于數(shù)字全息鏡可以觀察到噪聲小于幾納米的表面輪

圖 1.2 古德曼博士用計(jì)算機(jī)重建的全息圖Fig 1.2 The reconstructed hologram by Dr. Goodmbor 和 Goodman 等人的不懈努力，數(shù)字全息內(nèi)外一大批科研工作者的關(guān)注，并使其在顆。美國 SUNY Hmong 教授課題組對數(shù)字全除此之外，國內(nèi)學(xué)者也發(fā)表了一些具體的研了離軸全息的顆粒物測量的基礎(chǔ)理論研究[6
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TH89

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 呂且妮;數(shù)字全息技術(shù)及其在粒子場中的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張燕;數(shù)字全息成像及其自動(dòng)聚焦的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];山東師范大學(xué);2007年

本文編號：2673117