[发明专利]一种抑制激光散斑效应的全息计算方法

摘要

本发明公开了一种抑制激光散斑效应的全息计算方法，包括以下步骤：(10)设定空间光调制器所处的位置形成全息面(u,v)，想要重建的物体所处的位置形成物平面(x,y)，确定物平面(x,y)到全息面(u,v)的距离为z；(20)建立全息面(u,v)和物平面(x,y)之间的光传播的函数，计算复振幅全息图；(30)将步骤(20)中得到的复振幅全息图h(u,v)进行修正，得到更新后的全息面上光场的复振幅(40)提取相位因子得到纯相位全息图然后对p(u,v)进行编码计算生成可以进行显示的全息图。该全息计算方法有效的减小了由于激光的高相干性产生的散斑效应，大大提高了全息图重建的质量。

主权项

一种抑制激光散斑效应的全息计算方法，其特征在于：包括以下步骤：(10)设定空间光调制器所处的位置形成全息面(u,v)，想要重建的物体所处的位置形成物平面(x,y)，确定物平面(x,y)到全息面(u,v)的距离为z；(20)建立全息面(u,v)和物平面(x,y)之间的光传播的函数，计算复振幅全息图；所述光传播函数为$h(u,v)=\frac{1}{\mathrm{i\λ}}\∫\∫f(x,y)\·\frac{\exp (i2\mathrm{\πr}/\mathrm{\λ})}{r}\mathrm{dxdy};$在公式中，f(x,y)为物平面(x,y)的光场复振幅函数，h(u,v)为全息面(u,v)的光场复振幅函数，i为虚数单位，λ为单色激光器发出的平面波的波长，r为物平面上的点到全息面上的点之间的距离，定义为$r=\sqrt{{(u-x)}^2+{(v-y)}^2+z^2};$(30)将步骤(20)中得到的复振幅全息图h(u,v)进行修正，得到更新后的全息面上光场的复振幅具体步骤如下：(301)确定复振幅全息图的扫描顺序为逐行扫描，每一行从左到右，从第一个像素开始处理；(302)对于正在处理的像素，其复振幅可表示为其中，(i,j)为像素点；利用量化器Q对其进行量化处理，将复振幅中的振幅因子用单位强度值1来代替，得到纯相位值为(303)把得到的纯相位值与原来的复振幅值相减得到误差e(i,j)＝h_p(i,j)‑h(i,j)；(304)把步骤(303)中得到的误差通过误差扩散滤波器G扩散补偿到未扫描的像素中，使得其未扫描的像素的复振幅通过此误差扩散得到修正补偿；(305)根据扫描顺序继续处理未扫描的像素，处理方法同步骤(302)至(304)；(306)将所有像素都处理完，得到更新后的全息面上光场的复振幅(40)提取相位因子得到纯相位全息图然后对p(u,v)进行编码计算生成可以进行显示的全息图。