非相干光全息成像论文_张文斌

导读:本文包含了非相干光全息成像论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:全息,数字,相移,聚变,光栅,广义,激光。

非相干光全息成像论文文献综述

张文斌^[1]（2017）在《基于迈克尔逊干涉仪的非相干光数字全息显微成像研究》一文中研究指出全息术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的叁维信息的技术。随着光电传感器件以及计算机技术的发展,数字全息术得到了快速的发展。数字全息术与传统全息术相比较具有制作成本低,成像速度快,记录和再现灵活等特点。非相干数字全息所用的照明光源为非相干光,避免了因相干光带来的散斑噪声。近年来,随着国内外研究人员的不断努力,非相干数字全息已经被成功应用于显微成像、光谱成像和望远成像等各个领域。本论文主要研究了基于迈克尔逊干涉仪的非相干数字全息显微成像。以下是论文的主要内容:(1)本论文首先对数字全息术和非相干全息术的发展进行了详细介绍。介绍了光全息的基本理论,推导了菲涅尔衍射积分。并且以基于迈克尔逊干涉仪的非相干数字全息光路为例,推导了基于迈克尔逊干涉仪的非相干数字全息系统的点扩散函数,讨论了非相干数字全息图的记录方法和再现原理,同时对比了菲涅尔衍射重建算法、卷积衍射重建算法和角谱衍射重建算法的优缺点。并且介绍了非相干数字全息中消除零级像和孪生像的方法,特别介绍了叁步相移技术和广义叁步相移技术。通过实验得到分辨率板和钢尺的全息图以及再现像,充分证明该成像系统的可行性。(2)其次,搭建了基于迈克尔逊干涉仪的非相干数字显微全息成像光路,对该系统进行了详细的理论和实验研究。计算了该系统在记录过程中的点扩散函数,获得了系统横向放大率及重建距离的具体表达式。利用CCD记录全息图,用广义相移数字全息干涉术去除孪生像与零级像,并用角谱算法得到了清晰的重建像。实现了分辨率板和洋葱表皮细胞等样品的非相干全息显微成像,验证了该显微系统的可行性。分辨率板的成像实验表明,该系统的横向分辨率可达512 lp/mm。微米洁面刷软毛的成像实验表明该系统具有呈现微观物体叁维结构的特性。(3)最后,介绍了压缩传感的基本理论和依据,比较了几种压缩传感恢复算法,并对Lena图像进行了重建。同时将压缩传感算法应用于非相干数字全息技术中,对理想物体进行数值模拟,获得了理想物体的全息图,并对利用菲涅尔衍射算法重建单幅同轴全息图的重建像和压缩传感算法重建单幅同轴全息图的重建像进行了比较。(本文来源于《郑州大学》期刊2017-05-01）

曹磊峰^[2]（2002）在《非相干光全息成像技术与透射光栅谱学》一文中研究指出本文致力于研究非相干光全息成像技术与透射光栅谱学，及其在ICF实验研究中的应用。对非相干光全息成像技术的理论问题进行了较为全面的探讨。深入研究了非相干光全息成像技术全息图的重建技术，给出了二维目标非相光全息成像全息图的通用重建方法；深入讨论非相干光全息成像技术的叁维重建问题的基础上，给出非相干光全息成像技术实现理想叁维重建的必要条件。进一步研究了波带片编码全息成像技术，提出组合Gabor波带片编码全息成像技术的建议，并作了相关计算机模拟。分别利用四种不同的Gabor波带片作为编码孔对同一目标成像，通过综合分析成像结果可以将非相干光全息成像技术中无法避免的非聚焦赝像有效消除。初步的计算机模拟印证了我们的设想，同时还表明，这种新的波带片编码全息成像技术突破了传统波带片编码全息成像技术z向(深度方向)分辨率的极限。首次将非相干光全息成像技术应用于国内的ICF实验研究，在神光Ⅱ装置首轮内爆物理实验中，激光聚变热核反应区域被看作一个低通量辐射的α粒子光源，利用研制的α粒子Fresnel波带片相机获得了国内第一幅激光聚变热核反应区域图像。图像给出了内爆压缩均匀性、对称性、压缩比等直接信息。探讨了激光聚变研究中的超热x光成像问题，研制了超热X光Fresnel波带片编码相机。利用该成像系统在神光Ⅱ装置黑腔物理实验中首次获得了腔内超热X光发光区域空间分布图像，图像反映了腔内超热电子行为区域的空间分布特征。实验中，充分利用了超热X光的强穿透特征和Fresnel波带片编码全息成像技术的高灵敏度的优势，首次尝试了不开诊断孔的情况下对厚壁(20μm)金腔内部等离子体发光行为直接诊断的技术。探讨了X光环孔编码全息成像技术在ICF实验研究中的应用。利用计算机模拟与实验相结合的办法对该项技术进行了研究。研制了环孔编码全息成像系统的关键元件，结合其他成像设施，基于星光Ⅱ实验装置获得了高分辨的激光等离子体X光图像。为该项技术在ICF实验研究中的应用作好了初步准备。提出将Gabor波带片编码全息成像技术应用于激光聚变研究的建议，研制了首片微结构二值化Gabor波带片及其配套成象系统。在星光Ⅱ实验装置上，初步探索了ICF研究中基于Gabor波带片编码全息成像技术的X光层析技术，获得了具有层析分辨的激光等离子体X光图像。为进一步开展相关研究及在ICF研究的应用打下良好基础。非相干光全息成像技术与透射光栅谱学开展了关于透射光栅谱学问题的细致研究。利用Fourier展开的办法对透射光栅的衍射现象进行了分析，认为传统透射光栅可以看作空间无限大的透射光栅迭加了一个矩形窗口，其衍射模式主要由这个窗口决定。随后，基于HuygensFresnel衍射理论，利用数值模拟的方法对传统透射光栅的衍射模式进行了认真研究。理论研究的基础上，提出了的余弦窗日正弦透射光栅的概念。理论研究与计算机模拟表明，就透射光栅谱学研究的应用而言，这种概念上的新型光栅的衍射模式比传统透射光栅优越得多：无高级衍射，无次级衍射峰，同时，无论是在衍射的Fresnel区还是Frauhofier区，其主衍射峰总能保持理想光滑的形状。余弦窗口正弦透射光栅的这种特征，将可能大幅度地提高透射光栅谱学的摄谱精度与信噪比。利用控制随机针孔阵列密度分布的办法，可以制作出透过率函数与余弦窗口正弦光栅完全一致的软X光透射衍射光学元件，我们称之为软X光谱学光子筛。软X光谱学光子筛概念的提出，有可能使余弦窗口正弦光栅的概念实用化，在软X光透射光栅谱学当中得到真正的应用。软X光谱学光子筛与传统透射光栅相比，具有优越得多的衍射特征以及非常确定的衍射效率，利用这种元件替代透射光栅进行ICF研究中的软X光谱学研究，将摆脱高级衍射和次级衍射峰的干扰，大幅度提高实验数据的精密度与信噪比。(本文来源于《中国工程物理研究院北京研究生部》期刊2002-05-01）

非相干光全息成像论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文致力于研究非相干光全息成像技术与透射光栅谱学，及其在ICF实验研究中的应用。对非相干光全息成像技术的理论问题进行了较为全面的探讨。深入研究了非相干光全息成像技术全息图的重建技术，给出了二维目标非相光全息成像全息图的通用重建方法；深入讨论非相干光全息成像技术的叁维重建问题的基础上，给出非相干光全息成像技术实现理想叁维重建的必要条件。进一步研究了波带片编码全息成像技术，提出组合Gabor波带片编码全息成像技术的建议，并作了相关计算机模拟。分别利用四种不同的Gabor波带片作为编码孔对同一目标成像，通过综合分析成像结果可以将非相干光全息成像技术中无法避免的非聚焦赝像有效消除。初步的计算机模拟印证了我们的设想，同时还表明，这种新的波带片编码全息成像技术突破了传统波带片编码全息成像技术z向(深度方向)分辨率的极限。首次将非相干光全息成像技术应用于国内的ICF实验研究，在神光Ⅱ装置首轮内爆物理实验中，激光聚变热核反应区域被看作一个低通量辐射的α粒子光源，利用研制的α粒子Fresnel波带片相机获得了国内第一幅激光聚变热核反应区域图像。图像给出了内爆压缩均匀性、对称性、压缩比等直接信息。探讨了激光聚变研究中的超热x光成像问题，研制了超热X光Fresnel波带片编码相机。利用该成像系统在神光Ⅱ装置黑腔物理实验中首次获得了腔内超热X光发光区域空间分布图像，图像反映了腔内超热电子行为区域的空间分布特征。实验中，充分利用了超热X光的强穿透特征和Fresnel波带片编码全息成像技术的高灵敏度的优势，首次尝试了不开诊断孔的情况下对厚壁(20μm)金腔内部等离子体发光行为直接诊断的技术。探讨了X光环孔编码全息成像技术在ICF实验研究中的应用。利用计算机模拟与实验相结合的办法对该项技术进行了研究。研制了环孔编码全息成像系统的关键元件，结合其他成像设施，基于星光Ⅱ实验装置获得了高分辨的激光等离子体X光图像。为该项技术在ICF实验研究中的应用作好了初步准备。提出将Gabor波带片编码全息成像技术应用于激光聚变研究的建议，研制了首片微结构二值化Gabor波带片及其配套成象系统。在星光Ⅱ实验装置上，初步探索了ICF研究中基于Gabor波带片编码全息成像技术的X光层析技术，获得了具有层析分辨的激光等离子体X光图像。为进一步开展相关研究及在ICF研究的应用打下良好基础。非相干光全息成像技术与透射光栅谱学开展了关于透射光栅谱学问题的细致研究。利用Fourier展开的办法对透射光栅的衍射现象进行了分析，认为传统透射光栅可以看作空间无限大的透射光栅迭加了一个矩形窗口，其衍射模式主要由这个窗口决定。随后，基于HuygensFresnel衍射理论，利用数值模拟的方法对传统透射光栅的衍射模式进行了认真研究。理论研究的基础上，提出了的余弦窗日正弦透射光栅的概念。理论研究与计算机模拟表明，就透射光栅谱学研究的应用而言，这种概念上的新型光栅的衍射模式比传统透射光栅优越得多：无高级衍射，无次级衍射峰，同时，无论是在衍射的Fresnel区还是Frauhofier区，其主衍射峰总能保持理想光滑的形状。余弦窗口正弦透射光栅的这种特征，将可能大幅度地提高透射光栅谱学的摄谱精度与信噪比。利用控制随机针孔阵列密度分布的办法，可以制作出透过率函数与余弦窗口正弦光栅完全一致的软X光透射衍射光学元件，我们称之为软X光谱学光子筛。软X光谱学光子筛概念的提出，有可能使余弦窗口正弦光栅的概念实用化，在软X光透射光栅谱学当中得到真正的应用。软X光谱学光子筛与传统透射光栅相比，具有优越得多的衍射特征以及非常确定的衍射效率，利用这种元件替代透射光栅进行ICF研究中的软X光谱学研究，将摆脱高级衍射和次级衍射峰的干扰，大幅度提高实验数据的精密度与信噪比。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。