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GLAD應用：體全像光柵模擬 |
| 時間:2023-01-17 17:01來源:未知作者: infotek點擊:次列印 |
概述
自從伽伯1948年提出全像術後，光學全像術已經被廣泛用於三維光學成像領域。體全像成像技術是採用體全像光柵作為成像元件對物體進行三維成像的技術。
1990年,由Barbastathis和Brady提出體全像成像技術，採用體全像光柵作為選擇成像元件，對物體進行即時三維成像。與採用常規光學透鏡的成像系統相比，體全像成像技術僅利用一個厚型體全像圖(或稱為體全像光柵透鏡)作為對物場不同深度層進行選擇成像的繞射元件，可以使得三維物場資訊按照光學斷層切片方式逐片地重構成像，不同的斷層切片對應於三維物空間上軸向的不同位置。因此，採用體全像成像方法既可以研究靜態物體的高度與外形輪廓的變化，以及半透明物體(具有一定的折射率和吸收係數)的內部變化，又可以研究散射微粒的空間動態物場分佈。特別值得一提的是體全像成像系統還可以獲取光譜資訊，即它能夠將物體不同顏色的部分像彩虹一樣分開，因而還可以在像面不同位置處分別獲取待測物體的光譜資訊。
系統描述
通過將干涉圖樣轉換為相位屏，GLAD能夠模擬體全像光柵。在本例中，兩束具有一定夾角的準直光束形成了干涉圖樣。該干涉圖樣對應的強度分佈被轉化為相位調製分佈。從而用於模擬全像記錄介質中形成的梯度折射率分佈。體全像結構一旦形成，就可以在傳輸過程中將一束入射光波逐漸轉換成形成體全像結構的另一束光波。兩束光波之間的能量傳遞轉換效率與體全像結構的厚度密切相關。若厚度很薄，則入射光波轉化為另一束的效率很低，隨著厚度逐漸增加，轉換效率也隨之增加。到某一厚度時轉換效率最大，入射光束完全轉換為另一束。但是隨著厚度的進一步增加，能量又會轉換回到入射光束。
模擬結果
圖1 兩束光形成的干涉圖樣
圖2 體全像結構中能量在入射光束和形成體全像結構的另一束光之間的轉變過程
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