用傅里叶变换全息存储课件

1、利用傅里叶变换全息图存储资料 物理与电子科学学院仲明礼利用傅里叶变换全息图存储资料 傅里叶变换全息介绍1、傅里叶变换全息记录的并非物光本身，而是物的频谱。2、傅里叶变换全息多用于记录平面物体。全息干板傅里叶全息记录平行光参考光yxy1x1FbL1F实验目的 1、掌握傅里叶变换全息图存储资料的方法。2、熟悉傅里叶变换全息光路的调整。3、通过实验加深对傅里叶变换理解。实验仪器 全息实验台（主要光学器件：分束镜1，平面反射镜2，扩束镜，准直镜，傅里叶变换透镜，凸透镜，拍摄物，干板架，全息干板。）氦氖激光器， 暗房设备，(公用) 。实验设计思想 傅里叶变换全息图存储资料，是把资料的傅里叶频谱与参考光在

2、全息干板上相干叠加，形成直径为12mm干涉图形，用全息的方法记录下来；再现时，重现出的傅里叶频谱光波，在像平面上相干叠加产生出被记录资料的像。 所处理的问题一般是平面物体。实验原理 1、傅里叶变换傅里叶变换又称傅里叶积分变换。指的是两个数学积分式：（2）式是傅里叶变换,（3）式是傅里叶逆变换。 是某物理量的空间域表示（物函数)； 是这个物理量（物函数）的空间频率域的描写，它称为傅里 叶频谱，简称的频谱。 fxfyyx2、傅里叶变换光学系统 由阿贝成像原理我们知道，不同方向的平面波经过透镜后，在后焦面上得到物函数的频谱。与(1)式联系起来可以看出，对物函数作傅里叶变换就得到傅里叶频谱函数。这就是

3、说，透镜起傅里叶变换的作用。如果利用透镜对频谱函数再作傅里叶变换，在透镜后焦面上就得到像函数。典型的傅里叶变换光学系统是如图（1）所示的4f系统。ABBACCFFFF物面频谱面像面L1L2图（1） 傅里叶变换4f系统光学公式复习:定态光波场可以用复振幅表示： 两列光波相干叠加的结果（合光场）是两列光波的复振幅相加： 简写为： 共轭光波：复振幅互为复数共轭的光波。 P点的光强计算： 3、傅里叶变换全息记录与再现全息全息记录：傅里叶变换全息记录可以采用平行光照明物体的形式，图（2）是记录傅里叶变换全息图的光路。 全息干板图（2）傅里叶全息记录平行光参考光yxy1x1FbL1F设:物光(频谱)为：参

4、考光为： 合光场： 光强： 4、图像再现 :图（3）是用平行光方式再现傅里叶变换全息图的光路。平行光y1x1y2x2原始像FF图（3）傅里叶全息再现共轭像L2bb假定用用原参考光 照射经线性记录后的全息图。式中，包括四项：根据全息学的基本公式：则透过光的复振幅为：记录底片：赵凯华,光学(下)，P4042实验内容与步骤 FF激 光 器参考光M1BSM2M3COLL0gL1H 图（4）实验光路图C快门 M1,M2,M3反射镜，BS分束镜，L扩束镜，L0准直透镜，g透光资料，L1傅里叶变换透镜 ， H白屏或全息底片 ， O光阑1、按照图（4）摆好光路，并注意做好以下调整：（1）保证光程相等。（2）傅里叶变换系统的调整：保证L0 出射严格的平行光；保证透光资料g到L1距离为F 。（3）各光学器件严格共轴，透光资料片上的光强均匀。 g2、调整白屏H的前后位置，使白屏上频谱光斑的范围最小，然后移动）白屏H，移动的距离一般为傅里叶变换透镜焦距F的5左右，此时光斑直径扩大了一些，大小约为12mm。3、在白屏上，参考光的光斑大小应比频谱光斑的范围略大一点，直径一般为2mm左右，两光斑中心必须准