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HCQX-1 数字全息综合实验

计算机及 CCD 技术的发展直接推动了全息技术的革新。全息术已涉及形貌测量、微小物体检测、数字全息显微、

防伪、医学诊断等许多领域。

传统光学全息实验是通过银盐干板或光致聚合物等记录全息图，拍摄过程对环境要求较高，冲洗过程繁琐。

本实验在传统全息术基础上，开发了数字全息、计算模拟全息和光学实时再现等全息技术。数字全息是用高分辨率

CMOS 记录全息图，并由计算机对全息图进行数字再现。计算模拟全息是通过计算机模拟全息图，并通过软件实现

数字再现。光学实时再现是通过再现空间光调制器上的全息图实现的。通过在实验系统中引入光电成像器件以及数

字图像处理技术的应用，对实现光信息专业学生的综合专业技能的培养具有重要意义。

本实验为典型的光信息实验，能全面培养学生的综合实验技能。实验内容丰富，知识点清晰，实验现象明显。

不但能训练学生动手能力，而且能增强学生分析问题能力。教师还可根据具体情况，将计算模拟全息作为信息光学

课程的演示实验。

◆ 知识点：

传统全息术、数字全息、计算模拟全息、菲涅尔衍射、相干光干涉、空间光调制器、光学再现

◆ 涉及课程 :

信息光学、工程光学、物理光学

◆ 实验内容 :

·理解数字记录、光学记录、数字再现、光学实时再现

·理解计算模拟全息原理，实现数字记录，数字再现

·理解可视数字全息原理，在空间光调制器上加载计算模拟全息图，利用再现光路恢复物信息，实现数字记录，光学再现

·理解数字全息实验原理，搭建透射干涉光路采集全息图，通过软件再现物信息，实现光学记录，数字再现

·理解实时传统全息实验原理，了解与传统全息之间的异同，通过空间光调制器再现全息图，完成光学记录，光学再现

·数字全息加密应用

·像面全息实验

◆ 实验原理 :

本实验在传统全息术基础上，根据菲涅尔衍射理论，开发了数字全息、计算模拟全息和光学实时再现等典型全

息技术。数字全息是通过干涉光路，用高分辨率数字摄像机替代干板记录干涉全息图，并由计算机模拟光场以数字

的形式对全息图进行再现。计算模拟全息是利用计算机模拟物光和参考光通过计算获得模拟全息图，仍然通过计算

机模拟光场实现数字再现。光学实现再现是将模拟全息图或数字全息图加载到空间光调制器，同时用参考光照射，

在空间光调制器后面即可用白屏或 CCD 接收再现图像。

◆ 原理示意图：

透射全息光路示意图

反射全息光路示意图

光实时再现示意图 2

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