[实用新型]一种矢量全息成像显示系统

说明书

本申请涉及一种矢量全息成像显示系统，包括沿光传输方向依次设置的激光器、扩束准直组件、4f光学系统、第一偏振片和CCD相机，其中，所述4f光学系统包括沿光学传输方向的空间光调制器、第一透镜、空间滤波器、第二透镜和朗奇光栅；所述空间光调制器包括全息光栅，所述全息光栅加载附加振幅信息和相位信息，所述全息光栅携带两种以上光信息。本申请的矢量全息成像显示系统能够实现包含更为复杂的，完全不同信息的全息图的复现，为产生丰富的全息图显示提供了一种新的方法和途径；同时本申请的矢量全息成像显示系统操作简单，易于掌握，成本低，应用广泛。

技术领域

本申请属于全息显示技术领域，具体涉及一种矢量全息成像显示系统。

背景技术

全息术是Gabor在1948年申请的方法，其中不仅可以记录振幅，而且可以记录光场的相位。“全息”一词结合了两个希腊词的一部分：holos(意为“完整”)和graphein(意为“书写或记录”)，全息术是指完整信息的记录。

因此，在全息过程中，记录介质记录原始复振幅，即物波的复振幅的振幅和相位。记录的强度变化的结果现在称为全息图。当稍后适当地照亮全息图时，我们的眼睛会观察到同一复杂场所产生的强度。

只要恢复了精确的复数场，我们就可以在以后的时间观察原始的复数场。还原的复数域像原始复数域一样保留了整个视差和深度信息，并且被我们的大脑解释为相同的三维对象。

发明内容

本申请的目的是为了提供一种矢量全息成像显示系统，该系统可生成同时复现携带不同信息的全息图。

本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矢量全息成像显示系统，包括沿光传输方向依次设置的激光器、扩束准直组件、4f光学系统、第一偏振片和CCD相机，其中，所述4f光学系统包括沿光学传输方向的空间光调制器、第一透镜、空间滤波器、第二透镜和朗奇光栅；所述空间光调制器包括全息光栅，所述全息光栅加载附加振幅信息和相位信息，所述全息光栅携带两种以上光信息。

其中，CCD为电荷耦合器件。

其中，所述全息光栅包含用于选择出现的图案、字母或汉字的光信号的全息光栅。

其中，所述全息光栅为利用透过率函数计算机产生的计算全息光栅，所述全息光栅的透过率函数为t(x,y)＝1/2+γ[a_x(x,y)cos(2πf₀x)+a_y(x,y)cos(2πf₀y)]/4，其中，t_(x,y)为透过率，f₀为全息光栅的空间频率，γ为调制深度，a_x(x，y)，a_y(x，y)分别为施加在水平与垂直全息光栅的附加的信息振幅分布。

其中，所述激光器发出的光经过所述空间光调制器产生一级衍射，所述一级衍射产生四个光束，所述四个光束分别是x轴上携带a_x(x，y)的±1级衍射级，y轴上携带a_y(x，y)的±1级衍射级。

其中，所述空间滤波器包括沿x轴设置的第一开口部和沿y轴设置的第二开口部，所述x轴和y轴垂直，且所述x轴和所述y轴垂直于所述光传输方向。

作为其中一个优选方案，所述空间滤波器包括第二偏振片和第三偏振片，所述第一开口部设置于所述第二偏振片上，所述第二开口部设置于所述第三偏振片上，所述第二偏振片和所述第三偏振片正交设置且贴合成所述空间滤波器。

作为其中另一个优选方案，所述空间滤波器包括第一四分之一波片和第二四分之一波片，所述第一开口部设置于所述第一四分之一波片上，所述第二开口部设置于所述第二四分之一波片上，所述第一四分之一波片和第二四分之一波片正交设置且贴合成所述空间滤波器。