用于光学图像处理的二维全光负反馈系统

摘要

本发明公开一种用于光学图像处理的二维全光负反馈系统，包括图像加载设备、光信号迭加设备、振幅放大设备、振幅衰减设备以及相位调节设备；通过振幅放大设备将加载有输入图像的光学图像信号进行振幅放大，然后经振幅衰减设备将反馈光信号反馈回闭环回路，利用相位调节设备实现反馈光信号的相位调节，最终使得反馈光信号与输入光信号的相位满足负反馈条件；反馈光信号与输入光信号经光信号迭加设备实现迭加，系统通过分析输出光学图像信号，可自适应调节闭环回路光学器件的位置并实现相干光信号的迭加及其波矢对齐。能有效应用于图像增强、图像传输及微弱图像探测等众多领域，相对传统方法，它可在实现全光负反馈的同时降低系统误差。

主权项

一种用于光学图像处理的二维全光负反馈系统，其特征在于：包括用于实现相干光源与输入图像相加载的图像加载设备；用于实现输入光学图像与反馈光学图像相迭加的光信号迭加设备；用于实现光学图像放大的振幅放大设备；用于实现反馈衰减的振幅衰减设备；以及用于实现反馈支路光信号相位调节的相位调节设备；其中：所述图像加载设备输出的光学图像作为光信号迭加设备的原始信号输入，所述相位调节设备输出的光学图像作为光信号迭加设备的反馈信号输入，所述光信号迭加设备输出的光学图像经过振幅放大设备后作为输出图像输出，同时，振幅放大设备输出的光学图像还经过振幅衰减设备送入所述相位调节设备中；所述图像加载设备采用振幅型空间光调制器(6)，该振幅型空间光调制器(6)输出的光学图像作为原始信号输入到第二分光镜(8)中，在第二分光镜(8)的输出方向依次设置有第一傅里叶透镜(9)、光折变晶体(10)以及第二傅里叶透镜(11)，其中，第一傅里叶透镜(9)的后焦面与第二傅里叶透镜(11)的前焦面对齐，且在该对齐位置处安装所述光折变晶体(10)，该光折变晶体(10)作为所述振幅放大设备实现光学图像放大，在所述第二傅里叶透镜(11)的输出方向设置有第三分光镜(12)，该第三分光镜(12)作为所述振幅衰减设备实现反馈衰减，在所述第三分光镜(12)的透射方向获取输出图像，在所述第三分光镜(12)的反射方向设置有相位型空间光调制器(14)，该相位型空间光调制器(14)用于获取反馈光学图像并作为所述相位调节设备实现反馈支路光信号的相位调节，在相位型空间光调制器(14)的输出方向依次设置有第三傅里叶透镜(16)和第四傅里叶透镜(17)，相位型空间光调制器(14)通过所述第三傅里叶透镜(16)和第四傅里叶透镜(17)后将反馈图像投射到所述第二分光镜(8)中，利用第二分光镜(8)作为所述光信号迭加设备实现输入光学图像与反馈光学图像的迭加。