基于合成孔徑的非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)特性研究.pdf

1、基于空間光調(diào)制器的非相干數(shù)字全息術(shù)通過采用空間非相干光照明物體，從而記錄物體的三維全息圖，克服了傳統(tǒng)數(shù)字全息術(shù)對光源的相干性要求較高，容易產(chǎn)生相干散斑噪聲的缺點(diǎn)，避免了傳統(tǒng)光學(xué)全息術(shù)嚴(yán)苛的實(shí)驗(yàn)要求，并且可以得到質(zhì)量較高的再現(xiàn)像，具有很高的研究價值和實(shí)際應(yīng)用價值。在非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)特性研究的基礎(chǔ)上，將合成孔徑技術(shù)應(yīng)用于應(yīng)用于該領(lǐng)域，通過模擬仿真以及實(shí)驗(yàn)探究，分析了基于合成孔徑的非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)特性。合成孔徑數(shù)字全息技術(shù)可以在不

2、大幅度增加單個成像系統(tǒng)的難度以及復(fù)雜性的條件下，不僅使再現(xiàn)像分辨率和信噪比明顯提高，還可以獲得更大視場和更長的記錄距離。本文首先基于菲涅爾非相干數(shù)字全息術(shù)記錄和再現(xiàn)的基本理論，搭建了基于合成孔徑技術(shù)的非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)，通過大量的模擬仿真以及對分辨率板的全息記錄和數(shù)字再現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，然后對基于合成孔徑技術(shù)的非相干數(shù)字全息成像過程進(jìn)行理論分析和計(jì)算，得到了成像質(zhì)量較高的再現(xiàn)像，并驗(yàn)證了合成孔徑技術(shù)在非相干數(shù)字

3、全息領(lǐng)域的可行性。最后本文通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在空間光調(diào)制器上加載透鏡陣列掩?？梢栽龃笤佻F(xiàn)像的視場，從而提出了一種基于空間光調(diào)制器的大視場高分辨率的非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)。詳細(xì)來講，本論文主要完成的研究任務(wù)包含下面四個方面:
　　(1)簡述了非相干數(shù)字全息術(shù)的發(fā)展過程，詳細(xì)介紹了基于合成孔徑技術(shù)的非相干數(shù)字全息術(shù)的研究背景、研究意義和國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)，總結(jié)了該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)際應(yīng)用價值。
　　(2)對非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)的記錄與再

4、現(xiàn)過程進(jìn)行了理論分析，搭建非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)，通過大量實(shí)驗(yàn)，探究該系統(tǒng)的成像特性，并研究了不同比例的物光波和參考光波對系統(tǒng)成像質(zhì)量的影響。
　　(3)在非相干數(shù)字全息成像系統(tǒng)記錄和再現(xiàn)基礎(chǔ)上，從理論上分析并計(jì)算了基于合成孔徑技術(shù)的非相干數(shù)字全息系統(tǒng)成像過程。模擬仿真了在空間光調(diào)制器上子孔徑掩模加載方式，中心子孔徑掩模以及子全息圖的再現(xiàn)處理方式對合成孔徑非相干數(shù)字全息系統(tǒng)再現(xiàn)像性能質(zhì)量的影響。然后搭建基于合成孔技術(shù)的非相干數(shù)字全