[发明专利]基于球面全息的二维角度复用方法

权利要求书

1.基于球面全息的二维角度复用方法，其特征在于，该方法包括基于相位补偿的球面衍射计算模型和二维角度复用及重建方法两个部分；所述的基于相位补偿的球面衍射计算模型的具体描述为：步骤A1，建立一个由物平面到目标球面片段的衍射模型，在该衍射模型中，物平面与传播方向垂直且平面的中心位于传播光轴，目标球面片段的中心与球心都位于光轴且其弦切平面与物平面平行等大，坐标原点位于球心；步骤A2，依据标量衍射理论计算物平面到目标球面片段弦切平面的衍射过程，表示为：u1(x1,y1,z1)=FrT{u0(x0,y0,z0),zd}，其中U0和U1分别表示物平面和弦切平面的衍射场分布,(x0,y0,z0)和(x1,y1,z1)为其直角坐标系下的坐标，衍射距离为zd=z1-z0；步骤A3，以弦切平面的衍射场为基础，采用相位补偿法计算目标球面片段的衍射场u2(x2,y2,z2) = u1(x1,y1,z1)×exp(-j×k×zc), 其中, x2=x1, y2=y1, z2= R×cosθ×cosφ, zc=z2-z1, 且满足：sinθ=x2/(R×cosθ), sinφ=y2/R, θ和φ分别为球面片段在经向和纬向的方向角坐标；所述的二维角度复用及重建方法具体描述为：步骤B1，对一组最大张角为(θ1, φ1)的球面片段衍射场进行全息编码，得到全息图H1；步骤B2，对经向和纬向张角这两个维度进行n次复用，即(θ2, φ2),(θ3, φ3),……(θn, φn)，可以得到二维角度复用的n个全息图，即H2, H3,…Hn，再对全息图进行叠加，得到最终的全息图H=H1+H2+H3……+Hn；步骤B3，对最终的全息图按照n次复用的张角条件组，即(θ1, φ1), (θ2, φ2), (θ3, φ3),……(θn, φn)，进行全息重建，可以得到n个物体的不同视角。

2.根据权利要求1所述的基于球面全息的二维角度复用方法，所述的标量衍射理论采用角谱衍射理论或菲涅尔衍射理论的衍射计算公式进行目标平面衍射场的计算。