[发明专利]基于双声光调制器的全息图像重建方法及重建系统

权利要求书

1.基于双声光调制器的全息图像重建方法，其特征在于：其包括：

将由激光器出射的激光转换为点源脉冲；

将所述点源脉冲进行傅里叶调制，得到初始光场；

将所述初始光场进行分光，得到相互垂直的分光光束；

通过两个相互正交的声光调制器对两个分光光束分别进行声光调制；

将声光调制后的两个出射光场进行耦合，得到出射光场；

将所述出射光场通过全息衍射光学元件进行衍射，得到衍射光场；

将所述衍射光场进行傅里叶调制，得到重建光场；

通过图像传感器接收所述重建光场并将其转换为全息图像；

其中，所述声光调制器在布拉格方式下工作，其光学传递函数H₀设置为：

其中，k_x表示频域坐标；j表示虚数单位；Q表示声光调制器的固有参数，且Q＝2πLλ₀/∧，其中∧表示声光调制器中产生的声波波长，λ₀表示入射光波长，A、B表示计算参数，且A＝cos(α/2)，B＝(Q∧/4π)[sin(α/2)/(α/2)]，其中α表示声光调制器中光场被声波调制后的相位延迟。

2.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于：所述声光调制器配置有压电换能器，所述压电换能器的长度LΛ²/λ₀。

3.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于：经所述声光调制后获得的出射光场A₁(x,y)满足：

A₁(x，y)＝F^-1{F{A₀₁(x，y)+A₀₂(x，y)}*H₀}

其中，F{}表示傅里叶变换，F^-1{}表示逆傅里叶变换，H₀表示所述光学传递函数，*表示卷积，A₀₁(x,y)和A₀₂(x,y)分别表示所述初始光场A₀(x,y)经分束后得到的两束分光的光场。

4.根据权利要求3所述的重建方法，其特征在于：经傅里叶调制获得的所述重建光场U(x,y)满足：

U(x,y)＝A₁(x,y)exp[jφ(x,y)]，

其中，A₁(x,y)表示总出射光场，表示所述全息衍射光学元件的光学相位分布。

5.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于：所述全息衍射光学元件的结构通过全息算法计算得到，所述全息算法为傅里叶迭代算法。

6.通过权利要求1-5所述的重建方法进行全息图像重建的系统。

7.根据权利要求6所述的重建系统，其特征在于：其包括：激光器(1)，位于激光器光路上的第一透镜(3)，位于激光器(1)及第一透镜(3)之间的小孔(2)，将经第一透镜(3)调整后的激光分为相互垂直的两束分光束的分束镜(5)，位于第一透镜(3)及分束镜(5)之间的物屏(4)，分别位于两个分光束光路上的第一声光调制器(6)及第二声光调制器(8)，对经第一声光调制器(6)处理后的散射光进行反射的第一反光镜(7)，对经第二声光调制器(8)处理后的散射光进行反射的第二反光镜(9)，将经第一反光镜7反射后的散射光与经第二反光镜(9)反射后的散射光与进行合束耦合的合束镜(10)，对合束镜处理后的激光进行衍射的衍射光学元件(11)，及其后的第二透镜(12)与图像传感器(13)，其中第一透镜(3)及第二透镜(12)均为傅里叶变换透镜。