1.编码孔径相关全息术的虚拟点扩散函数记录方法,其特征在于,包括以下四个步骤:
步骤1,光源空间相干性选择;步骤2,虚拟点扩散函数记录;步骤3,合成点扩散全息图;步骤
4,重建图像;定义第k幅编码相位掩膜(Coded phase mask,CPM)为CPMk;
编码孔径相关全息术系统至少由依次放置的光源、编码相位掩膜CPM、图像传感器组成;
步骤1:在非相干光从所述光源出发,到达所述CPM过程中,对所述光源输出的所述非相干光进行空间滤波,通过限制所述非相干光的发散角,使得非相干光转变为部分相干光;所述发散角的数值与所述部分相干光的空间横向相干尺寸负相关,故所述部分相干光的空间横向相干尺寸可通过所述空间滤波调节;所述部分相干光与所述非相干光的相干长度相同;所述部分相干光和所述非相干光具有同样的光谱;所述非相干光和所述部分相干光均为准单色光;所述光谱具有唯一的峰值,且半高宽不大于30nm;所述部分相干光衍射至所述CPM后,空间横向相干尺寸不小于所述CPM的最大横向尺寸,也不小于所述图像传感器的最大横向尺寸;
‑1 ‑1 2 2
步骤2:距离为z的点光源形成的球面波复振幅S(z)=exp[jπλ z (x+y)],其中λ为所述非相干光的中心波长,x、y分别为横向坐标轴与纵向坐标轴;在所述CPM所在平面上,加载CPMk的复振幅与S(z)的积;所述部分相干光衍射至所述CPM所在平面,并被调制后,衍射至所述图像传感器;所述图像传感器记录强度分布Pk(r),其中r=(x,y);Pk(r)被称为虚拟点扩散函数;
步骤3:点扩散全息图(Point spread hologram,PSH)由多幅所述虚拟点扩散函数合成,由n幅所述虚拟点扩散函数合成的点扩散全息图PSH为PSH(r);
步骤4:将被拍摄样品放置在所述CPM与所述光源之间,距离所述CPM为z;在所述非相干光到达所述样品前,进行所述空间滤波,输出所述部分相干光;所述部分相干光衍射至所述CPM时,其空间横向相干尺寸小于所述CPM的最大横向尺寸;所述CPM所在平面加载CPMk的复振幅;记录此时所述图像传感器接收的强度分布为Ok(r);并由n幅Ok(r)合成全息图H(r);
使用H(r)与PSH(r)进行重建,Img(r)为重建图像。
2.根据权利 要求1所述编码孔径相关全息术的虚拟点扩散函数记录方法,其特征在于:Img(r)可以通过互相关获得;
表示互相关运算。
3.根据权利 要求1所述编码孔径相关全息术的虚拟点扩散函数记录方法,其特征在于:Img(r)可以通过相位滤波获得;
表示傅里叶变换, 表示逆傅里叶变换,“arg( )”表示取相位函数,比如φ=arg[exp(jφ)]。