体全息系统的选择成像特性

　　在体全息成像系统中,体全息光栅衍射的布拉格匹配条件决定其具有空间成像选择性和光谱选择性.例如,探测光以原纪录参考光入射时,体全息光栅能够衍射成像,并由探测器记录得到的衍射场强度分布,即体全息成像系统实现布拉格匹配的成像重构;当成像探测光偏离记录参考光条件时,由于偏离布拉格条件,部分输入信息不能通过系统传输,导致成像信号失真.采用点扩散函数(Point Spread Function,PSF)和基元光栅耦合波分析法,均可以对球面参考光和平面物光波记录的体全息光栅透镜系统的成像特性进行分析研究

　　1. 点扩散函数与成像选择性评价

　　实际上,体全息成像系统对物体成像是各个物点散射光通过体全息光栅衍射成像叠加的结果.当探测光点源处在记录点源的相同位置时,如当x、y横向位置不变,此时探测光点源经过成像系统后,在像面上是一个理想点像.当探测光点源偏离原始记录位置时,像面上的相应点像扩展变得模糊,衍射强度也大大降低.因此,须研究体全息系统对单个探测光点源的成像特性,用以分析对世纪物体成像质量的影响.

　　2. 点扩散函数与成像选择评价

　　实际上,体全息成像系统对物体成像时各个物点散射光通过体全息光栅衍射成像叠加的结果.当点源探测光处在记录点源的相同位置时,如当x、y横向位置不变,此时探测光电源经过成像系统后,在像面上是一个理想点像.当探测光点源偏离原始记录位置时,像面上的相应点像扩展并变得模糊,衍射强度也大大降低.因此,须研究体全息系统对单个点源探测光的成像特性,用以分析对实际物体成像质量的影响.

　　Barbastathis首先采用光强度点扩散函数描述体全息成像系统的成像特性.研究表明,对于由球面参考光与平面信号光记录制作的SR体全息透镜,其深度分析率取决于记录材料的半径,与半径的二次方成倒数关系;由于对平面波参考光和平面波信号光干涉记录制作的体全息透镜,其深度与分辨率记录材料的半径成反比关系.

　　实际上,由点扩散函数曲线半高全宽给出的深度分辨率参数△Zfwhm等同于由衍射效率曲线的半高全宽定义的体全息光栅的深度选择参数.

　　Barbastathis首先采用光强度点扩散函数描述全息成像系统的成像特性.采用研究小组光强度点扩散函数,并将归一化光强度值下降到峰值一半时所对应的曲线宽度,即峰值半高全宽,定义为体全息成像系统的深度分辨率,记为△Zfwhm.研究表明,由球面参考光与平面信号光记录制作SR体全息透镜的深度分辨率取决于记录材料的半径,与半径的二次方成倒数关系;由平面参考光和平面波信号光干涉记录制作体全息透镜的深度分辨率与记录材料的半径成反比关系.