傅里叶光学论文作业

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1、傅里叶光学论文作业全息术及空间光调制器的应用空间光调制器是一种能对光波的空间分布进行调制的器件。能对光波的某种或某些特性（例如和位、振幅或强度、频率、偏振态等）的一维或二维分布进行空间和时间的变换或调制。换句话说，其输出光信号是随控制（电的或光的）信号变化的空间和时间的函数。空间光调制器结构的基本特点在于,它是由许多基木的独立单元组成的一维线阵或二维阵列，这些独立单元可以是物理上分割的小中元，也可以是无物理边界的、连续的整体，只是由于器件材料的分辨率和输入图像或信号的空间分辨率有限，而形成的一个一个小单元。这些小单元可以独立地接收光学或电学的输入信号，并利

2、用各种物理效应改变口身的光学特性（相位、振幅、强度、频率或偏振态等），从而实现对输入光波的空间调制或变换。冃前研究较为前言的调制器主要有以下几种：半导体量子阱光调制器，半导体量子阱光调制器是把量子阱结构引入到光调制器中形成的一种光调制器，这类通过量子阱能带的剪裁來灵活地控制电子、空穴的波函数分布以及它们在电场下的移动，从而实现更人的折射率改变，达到减小驶动电压和调制器尺寸的最终口的。纳米金属复介结构光调制器：纳米金属复合结构光调制器是一种特殊化合物光调制器，是随着非线性光学的发展而发现的一种非线性光调制器件。这是光通讯学的一个新的方向，町以直接对非线性光进

3、行调制等，更适介现代光学的需要。MEMS静电驱动器采用垂直梳齿驱动技术，驱动硅微反射镜沿其法线方向的垂直平移运动以实现入射光波的光相变化。基于LiNbO3的光调制器，基于LiNbO3的光调制器是一种特殊化合物光调制器，是用于光强调制的一种光调制器，其基本结构下图所示。该调制器的工作原理对以认为是一•种干涉状态，具体为：利用Y形分支器将输入的光信号分为功率相等的两束，分别通过两路由电光材料制成的光波导传输；此处光波导的折射率随外加电压VI、V2的变化而变化，两路信号到达第二个Y形分支器处的光程差随外加电压的不同而不同。若两朿光的和位差为0度，则和干加强；若两

4、朿光的相位差是180度，则相干抵消；在此屮间则产生0%〜100%的光强信号。因此通过多电压的调制可以产生不同的调制效果。Vi(t)LiNtoQs全息术是一种无透镜的两步成像法，首先利用物光波与参考光波的T涉将物光波信息记录到全息干板上，第二步利用参考光波对全息干板的衍射实现物光波的再现。它能在感光胶片上同时记录物体的全部信息，即物体光的振幅和位相。波前记录依据的是干涉原理，物光波和参考光波相干叠加而产生干涉条纹。十涉条纹的反衬度记录了物光波前的振幅分布,干涉条纹的儿何特征（包括形状、间距、位置）记录了物光波前的位相分布。就是说，全息图上的强度分布记录了物光

5、波的全部信息-振幅分布和位相分布，它们分别反映了物体的明喑和纵深位置等方面的特征。波前再现的理论依据是衍射原理，再现光经过全息图衍射后出现一个复杂的光波场。全息图的衍射波含冇三种主要成分，即物光波，物光波的共饥波,照明光波的直射光波。在现代记录和重现的全息照相装置屮，这三种衍射波在空间彼此分离，互不T扰，便于人们用眼睛或镜头去观测物光波的虚像或其共轨波的实像。此外，全息术的工作原理还可以从另外一-个角度进行解释，激光全息成像的过程与电学中调幅信号的调制与解调过程冇很高的和似性，物光波与参考光波的干涉实现的是虚拟电子乘法器的调制功能，将物体空间信息调制到干涉

6、条纹上，参考光波经过全息干板的衍射实现的是虚拟电子乘法器的解调功能，解调出物光波。整个全息成像过程可视为是通过不同的虚拟“乘法器”完成对物光信息的调制与解调，与曲电子元件构成的不同乘法器电路实现调幅信号的调制与斛调过程相类似，所不同的是电学中的调制是将低频信息加载到高频载波上，激光干涉全息是借助载波将物体空间信息加载到干涉条纹中。计算全息是建立在数字计算与现代光学的基础上的，传统的全息术是用光学的办法，用干涉记录的方法來制作全息图，计算全息是川计算机编码制作全息图，它町以全面的记录光波的振幅和相位，冃噪声低，巫复性高，对记录任何甚至不存在的物体的全息图，比

7、光学全息图具有明显优势。利用计算机制造全息图像，只有两种方法，即使用激光打印机或电子束打卬机。激光打印机把光线聚焦成一个小点來控制全息图像，其绘制的图像除不能人于25平方毫米外，费用也很昂贵。电子束打印机绘制的图像分辨力虽比激光打印机高，是激光打卬机的10倍，但也存在着绘制的图像小、费用昂贵的缺点。新开发出的全息打印机，胜过了上述两种方式，不仅费用低廉，而冃能通过计算机绘制最大而积为100X120毫米的全息图像，在这个尺寸下的分辨力是1〜2微米，与激光打印机的分辨能力相同。通过进一步的光致还原，其图像的分辨力可以提高到与电子束打印机媲美的程度。这种台式全息

8、打印机是通过重复一系列步骤來打印全息图像的。通过阴极射线管和胶片连