計(jì)算機(jī)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(cè)量、微小物體檢測(cè)、數(shù)字全息顯微、防偽、醫(yī)學(xué)診斷等許多領(lǐng)域。
傳統(tǒng)光學(xué)全息實(shí)驗(yàn)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(duì)環(huán)境要求較高，沖洗過(guò)程繁瑣。本實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)全息術(shù)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了數(shù)字全息、計(jì)算模擬全息和光學(xué)實(shí)時(shí)再現(xiàn)等全息技術(shù)。數(shù)字全息是用高分辨率CMOS 記錄全息圖，并由計(jì)算機(jī)對(duì)全息圖進(jìn)行數(shù)字再現(xiàn)。計(jì)算模擬全息是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬全息圖，并通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字再現(xiàn)。光學(xué)實(shí)時(shí)再現(xiàn)是通過(guò)再現(xiàn)空間光調(diào)制器上的全息圖實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中引入光電成像器件以及數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)光信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜合專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)具有重要意義。本實(shí)驗(yàn)為典型的光信息實(shí)驗(yàn)，能全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，知識(shí)點(diǎn)清晰，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。不但能訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力，而且能增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題能力。教師還可根據(jù)具體情況，將計(jì)算模擬全息作為信息光學(xué)課程的演示實(shí)驗(yàn)。
◆ 知識(shí)點(diǎn)：
傳統(tǒng)全息術(shù)、數(shù)字全息、計(jì)算模擬全息、菲涅爾衍射、相干光干涉、空間光調(diào)制器、光學(xué)再現(xiàn)
◆ 涉及課程 :
信息光學(xué)、工程光學(xué)、物理光學(xué)
◆ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 :
·理解數(shù)字記錄、光學(xué)記錄、數(shù)字再現(xiàn)、光學(xué)實(shí)時(shí)再現(xiàn)
·理解計(jì)算模擬全息原理，實(shí)現(xiàn)數(shù)字記錄，數(shù)字再現(xiàn)
·理解可視數(shù)字全息原理，在空間光調(diào)制器上加載計(jì)算模擬全息圖，利用再現(xiàn)光路恢復(fù)物信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)字記錄，光學(xué)再現(xiàn)
·理解數(shù)字全息實(shí)驗(yàn)原理，搭建透射干涉光路采集全息圖，通過(guò)軟件再現(xiàn)物信息，實(shí)現(xiàn)光學(xué)記錄，數(shù)字再現(xiàn)
·理解實(shí)時(shí)傳統(tǒng)全息實(shí)驗(yàn)原理，了解與傳統(tǒng)全息之間的異同，通過(guò)空間光調(diào)制器再現(xiàn)全息圖，完成光學(xué)記錄，光學(xué)再現(xiàn)
·數(shù)字全息加密應(yīng)用
·像面全息實(shí)驗(yàn)
◆ 實(shí)驗(yàn)原理 :
本實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)全息術(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)菲涅爾衍射理論，開(kāi)發(fā)了數(shù)字全息、計(jì)算模擬全息和光學(xué)實(shí)時(shí)再現(xiàn)等典型全息技術(shù)。數(shù)字全息是通過(guò)干涉光路，用高分辨率數(shù)字?jǐn)z像機(jī)替代干板記錄干涉全息圖，并由計(jì)算機(jī)模擬光場(chǎng)以數(shù)字的形式對(duì)全息圖進(jìn)行再現(xiàn)。計(jì)算模擬全息是利用計(jì)算機(jī)模擬物光和參考光通過(guò)計(jì)算獲得模擬全息圖，仍然通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬光場(chǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字再現(xiàn)。光學(xué)實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)是將模擬全息圖或數(shù)字全息圖加載到空間光調(diào)制器，同時(shí)用參考光照射，在空間光調(diào)制器后面即可用白屏或 CCD 接收再現(xiàn)圖像。
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