利用线阵CCD推扫方法记录高分辨率数字全息图

【作者】 邸江磊； 赵建林； 范琦； 姜宏振； 赵武；

【机构】 西北工业大学理学院光信息科学与技术研究所陕西省光信息技术重点实验室；

【摘要】 数字全息术中再现像的横向分辨率由CCD所能够记录的最高空问频率决定,并且随着物体和CCD之间记录距离的减小以及CCD尺寸的增加而提高。目前数字全息术中均采用面阵CCD记录全息图,但制造工艺等限制了面阵CCD尺寸的进一步增加,进而影响数字全息再现像分辨率的提高。米用大尺寸线阵CCD推扫方式可以实现大面积全息图(如3．5×3．5cm2及5000×5000像素)的数字记录与再现。本文从理论和实验上研究了采用线阵CCD进行大面积全息图记录过程中记录距离及分辨率问题。从最高空间频率分析法出发,得出CCD像素尺寸确定时,不同数字全息记录光路所决定的最小记录距离dmin。在CCD所记录的全息图满足采样定理时,采用同轴和离轴全息图记录光路,最小距离dmin 随CCD尺寸L线性增加,而在无透镜傅里叶变换全息图记录过程中,dmin与L无关。当记录距离等于 dmin,增加CCD尺寸对同轴全息记录时再现像分辨率提高并没有作用,但是可以提高离轴全息和无透镜傅里叶变换全息的分辨率,不过会造成离轴全息中CCD边缘的欠采样。当CCD尺寸固定时,可以使记录距离d小于dmin,以增加CCD所记录的空间频谱范围,提高离轴全息和无透镜傅里叶变换全息中再现像分辨率,改善再现像质量,但是此方法不适用于同轴全息。通过对不同记录光路分析表明:无透镜傅里叶变换全息记录光路更适合于大面积全息图的记录。实验验证了分析结果的正确性。更多还原