[发明专利]一种适用于体全息存储器的相位振幅转换方法及装置

摘要

适用于体全息存储器的相位-振幅转换方法及装置，简便易行、对于相移误差和参考光倾斜误差都有很好的矫正能力，且基于相移干涉法。技术方案是包括下列步骤：将数据页上载到空间光调制器；全息记录，物光波经过傅利叶变换透镜与参考波在谱面上干涉，干涉条纹被放置在4－f系统谱面上的光致聚合物材料记录，形成体全息光栅；全息读取；相位-振幅转换，从光源分出一束相干平面波，不经过全息记录和全息读取部分的光路，直接到达像面与再现的物光波在CCD表面干涉，干涉图被CCD摄像机采集，然后通过相移装置均匀改变这一束平面波的相位，再次与物光波干涉得到第二幅干涉图。通过相移恢复算法，即可从两幅干涉图中算出原始的相位信息。本发明还提供了实现适用于体全息存储器的相位振幅转换方法的装置。

主权项

1.适用于体全息存储器的相位振幅转换方法，其特征是包括下列步骤：---将数据页上载到相位型空间光调制器；---全息记录，物光波经过傅利叶变换透镜与参考波在谱面上干涉，干涉条纹被放置在4-f系统谱面上的光致聚合物材料记录，形成体全息光栅；---全息读取，输入读取过程中，用快门遮挡物光波，仅用参考波照射记录材料再现出相位调制的物光波，再经过傅利叶变换透镜到达4-f系统的像面；一个CCD摄像机放置在像面，用于数据读取；---相位-振幅转换，从光源分出一束相干平面波，直接到达像面与再现的物光波在CCD表面干涉，干涉图被CCD摄像机采集，然后通过相移装置均匀改变这一束平面波的相位，再次与物光波干涉得到第二幅干涉图；---通过相移恢复算法，即可从两幅干涉图中计算出原始的相位信息，具体计算公式为，设采集的两幅干涉图分别为I1I2，则两者可以表示为：$I_1=A^2+A_r^2+2A{A}_r\cos [a(x,y)-b],$ $I_2=A^2+A_r^2+2A{A}_r\cos [a,(x,y)-(b+c)],$ 其中AAr为物光波和参考波的振幅，a(x，y)为物光波的相位，b为参考波的相位，c为相移量。从两式中得出，$a(x,y)=\frac{c}{2}+b-\arcsin \frac{I_1-I_2}{4A{A}_r\sin \frac{c}{2}},$ 其中，$4A{A}_r\sin \frac{c}{2}=\sqrt{{(I_1-I_2)}^2+{\tan }^2\frac{c}{2}{(I_1+I_2-2A^2-2A_r^2)}^2},$ a(x，y)即相位振幅转换的结果，也就是存储的数据页。