数字全息记录与再现一体化成像系统

摘要

本发明涉及一种数字全息记录与再现一体化成像系统，包括一种离轴菲涅尔数字全息记录单元和一种数字全息再现成像单元，其离轴菲涅尔数字全息记录光路的物光光路和参考光光路分别固定配置，形成平行组合式物光臂和参考光臂，物光臂上间距固定地配置有空间光调制器、宽带分光棱镜以及图像采集器，参考光臂中配置一个反射镜，参考光与物光形成一定夹角共同入射到图像采集器的记录靶面上并相互干涉形成全息图；所述数字全息再现成像单元对数字全息图自动执行数值重构成像处理并显示。

主权项

数字全息记录与再现一体化成像系统，其特征在于：该系统包括数字全息记录模块、再现一体化成像模块两部分；数字全息记录模块为一种离轴菲涅尔数字全息记录单元；再现一体化成像模块为一种数字全息再现成像单元；数字全息记录单元用于记录数字全息图，然后经由数字全息再现成像单元对数字全息图进行重构处理，成像并通过图像显示模块显示出物体的三维图像；数字全息记录与再现一体化成像系统的离轴菲涅尔数字全息记录单元模块，该模块包括激光器（1）、衰减片（2）、半波片a（3）、带针孔滤波的扩束准直器（4）、光阑（5）、偏振分光棱镜（6）、反射镜a（7）、半波片b（8）、空间光调制器（9）、宽带分光棱镜（10）、反射镜b（11）、图像采集器（12）、光学导轨a（13）、光学导轨b（14）、计算机（15）；激光器（1）发射出的激光束，经过衰减片（2）进行适当衰减并通过半波片a（3）后，激光束进入扩束准直器（4），扩束准直后得到的平行光束入射到光阑（5）上，光阑（5）用于调节光斑尺寸；激光光束经光阑（5）后入射到偏振分光棱镜（6）上，被偏振分光棱镜（6）分束为透射和反射两束平行光，其中透射光束称为物光束，反射光束称为参考光束；从偏振分光棱镜（6）透射后的物光束经反射镜a（7）反射，反射的物光束通过半波片b（8）后入射到空间光调制器（9）上，空间光调制器（9）上加载物像信息后作为待测物体，也可以选用其他物体替换空间光调制器作为待测物体；透过空间光调制器（9）带有物像信息的物光束入射到宽带分光棱镜（10）；参考光束经过反射镜b（11）反射后也入射到宽带分光棱镜（10）上；通过宽带分光棱镜（10）反射后，参考光束与物光束成一定夹角共同入射到图像采集器(12)的记录靶面上，相互干涉形成全息图;反射镜a(7)、半波片b（8）、空间光调制器（9）、宽带分光棱镜（10）以及图像采集器（12）依次布置并固定于光学导轨a（13）上，构成刚性的物光臂；反射镜a（7）固定在光学导轨a（13）的一端，使得偏振分光棱镜（6）透射得到物光束能够入射到其上，并且经反射镜a（7）反射后其光路保持水平；空间光调制器（9）与宽带分光棱镜（10）之间的间距为设定值；图像采集器（12）固定在光学导轨a（13）另一端，且空间光调制器（9）与图像采集器（12）之间的间距为设定值；经偏振分光棱镜（6）分光的参考光光束，经由反射镜b（11）反射后，入射到宽带分光棱镜（10）上；偏振分光棱镜（6）、反射镜b（11）固定在光学导轨b（14）上，构成刚性的反射臂；所述参考光臂与物光臂平行组合，其平行距离可根据需求进行选择，构成马赫泽德干涉仪结构；设定物光臂和参考光臂中光学器件的安置参数，使得数字全息再现成像过程的再现参数可以取设定值。