相移法相位恢复算法比较及光折变全息干涉实验研究

摘要

该文研究工作主要包括以下几个方面:(1)采用对红光较敏感的掺铈铌酸锶钡(Ce:SBN)晶体作为全息干涉记录介质,用体积小、价格低的He-Ne激光器作为光源,进行光折变全息干涉基本实验研究.测定了所用晶体的全息记录特性,包括光谱响应特性、全息记录衍射效率及光折变响应时间.根据晶体性能和光源等其他实验条件,完成了适合实验室应用的一次曝光全息干涉和二次曝光全息干涉实验装置设计.利用所设计的实验装置,进行了一次曝光全息干涉实验、二次曝光全息干涉实验和一次曝光四步相移全息干涉实验.在一次曝光全息干涉实验中实时观测了加热电烙铁的温度场分布.基于二次曝光全息干涉,提出了一种新的实现光学图像幅相转换的方法,进行了理论分析、计算机模拟和光学实验验证,模拟和实验结果均证明了该方法的正确性和可行性.(2)对现有各种相移法相位提取方法的原理及实现方法进行了分析;比较了不同算法对不同误差源的敏感程度,以便获得不同算法的最佳适用条件.(3)将光折变全息干涉技术与相移法相位恢复技术相结合,进行了一次曝光四步相移光折变全息干涉的初步实验研究.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1光学干涉检测技术简介

1.2全息干涉技术简介

1.3干涉条纹分析及相位检测方法简介

1.4光折变效应及光折变全息干涉简介

1.4.1光折变效应

1.4.2光折变全息干涉

1.5本文研究的主要内容

第二章相移法相位恢复原理及相移实现方法

2.1相移干涉的基本原理

2.1.1步进式相移干涉原理

2.1.2线性连续相移干涉原理

2.2产生相移的方法及比较

2.3相位去包裹技术简介

第三章相移法相位恢复算法及其误差分析

3.1常用相移干涉算法

3.2相移法相位恢复中的误差分析

3.2.1相移器的相移误差

3.2.2振动误差

3.2.3探测器的非线性误差

3.2.4其他误差源

第四章光折变全息干涉实验研究

4.1全息干涉的基本原理

4.1.1一次曝光全息干涉

4.1.2二次曝光全息干涉

4.2掺铈铌酸锶钡(Ce：SBN)晶体及其全息记录特性

4.2.1 SBN晶体的结构

4.2.2 SBN晶体的生长、掺杂及极化

4.2.3 SBN晶体基本的物理性质、光学性质及光折变性质

4.2.4 Ce：SBN晶体全息记录特性测量

4.3光折变全息干涉实验

4.3.1一次曝光全息干涉实验

4.3.2二次曝光全息干涉基本实验

4.3.3采用二次曝光相移全息干涉实现光学图像幅相转换

4.3.4一次曝光四步相移全息干涉实验

第五章总结

参考文献

致谢

硕士阶段所发表的论文

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