基于錐透鏡的計算LCOS全息成像.pdf

1、空間光調(diào)制器在實時光信號處理中扮演重要的作用。作為空間光調(diào)制器的一種，硅基液晶(LCOS)技術嫁接了液晶與CMOS技術的優(yōu)勢，具有衍射效率高、開口率大、分辨率高、功耗低等特點。同時作為一種電尋址和調(diào)制的器件，硅基液晶具有很強的靈活性，基于像素的可編程調(diào)制特性賦予了其編碼實現(xiàn)各種衍射光學元件強大功能。
　　通過專門設計的LCOS應用軟件可以動態(tài)地實現(xiàn)各種衍射光學元件。在此基礎上發(fā)展的計算LCOS技術對于當前的基于全息概念的3D顯示而

2、言，是一個嶄新的研究領域，可以有效地改善全息顯示的系統(tǒng)架構。
　　本文利用純相位調(diào)制LCOS作為載體，將計算光學與衍射光學元件有效地結合起來，研究衍射光學元件特別是錐透鏡在全息顯示方面的應用。論文的主要研究工作及創(chuàng)新點總結如下:
　　1)在分析了現(xiàn)有LCOS應用軟件的基礎上，基于MFC和OpenCV庫設計了一款計算LCOS軟件。OpenCV具有強大的圖像處理功能，為全息顯示提供了一個豐富的圖像處理的平臺。通過光學與計算相結合

3、的方法，實現(xiàn)了多種衍射光學元件（閃耀光柵、球面透鏡相位、線性型錐透鏡相位、對數(shù)型錐透鏡相位等）的計算編碼。該軟件同時集成了LCOS標定和計算機產(chǎn)生全息圖等功能，搭建了計算光學與LCOS器件之間的橋梁。
　　2)成像3D景物或3D物體時，焦距深度特別重要。早先的基于計算球面相位加載的LCOS全息顯示驗證系統(tǒng)，可以有效的減少物理透鏡的使用，實現(xiàn)在計算球面相位對應的后焦面上的全息成像。本文首次采用計算的錐透鏡代替計算的球面相位，實現(xiàn)了全