基于純相位型液晶空間光調制器的相息圖三維顯示的研究.pdf

1、長期以來,人們?yōu)閷崿F(xiàn)三維立體顯示做了不懈的努力,在實現(xiàn)三維立體顯示的方法和系統(tǒng)等方面進行了大量的研究,使得各種三維立體顯示技術得到了長足的發(fā)展。目前,有多種途徑可以實現(xiàn)三維立體顯示,但只有全息技術能夠存貯并再現(xiàn)真正意義上的三維信息。然而,傳統(tǒng)的全息技術,處理過程費時,復雜,且不可重復。即便是在計算機制全息技術出現(xiàn)后的很長一段時間內,仍然需要使用繪圖儀或激光光束掃描記錄裝置等設備將計算結果制作成全息圖進行再現(xiàn),且無法做到實時顯示。近年來得

2、到快速發(fā)展的半導體光電技術、計算全息技術、空間光調制器及數字光處理技術(DLP)為實現(xiàn)真三維立體顯示奠定了良好的基礎。
　　 本研究將空間光調制器和全息技術相結合,利用空間光調制器作為全息圖的載體,提出了一種級聯(lián)兩個液晶空間光調制器實現(xiàn)相息圖三維顯示的方法。該方法以液晶空間光調制器(LC-SLM)為核心器件,將物體的相息圖加載到純相位型LC-SLM上,對應的振幅圖加載到振幅型LC-SLM上,平行光經過相息圖和振幅圖的調制后通過衍

3、射進行三維像的重構。
　　 本論文共五章分為三個部分。第一部分主要回顧三維立體顯示技術的概況,發(fā)展歷史以及基于空間光調制器的三維立體顯示的國內外研究現(xiàn)狀,介紹了相息圖記錄和再現(xiàn)原理。第二部分包括第二、三章,主要分析了LC-SLM的原理和應用,特別是純相位型LC-SLM的重要性能--相位調制特性,通過實驗測量了該器件的相位響應曲線,詳細分析了LC-SLM的各參數與相息圖顯示的信息量、再現(xiàn)像分辨率等之間制約關系,并給出了表達式。第三

4、部分包括第四、五章,介紹了利用兩個LC-SLM實現(xiàn)相息圖再現(xiàn)三維立體像的實驗方法。利用計算機模擬三維物體,然后分別計算得到該物體的相息圖和振幅圖,將其中的相息圖輸入到純相位型LC-SLM上,對應的振幅圖則輸入到振幅型LC-SLM上,兩個LC-SLM之間用成像透鏡進行級聯(lián)。當平行光受到純相位型LC-SLM上的相息圖和振幅型LC-SLM的振幅圖調制后,從透鏡后表面出射的光帶有原物體的所有信息,最后衍射形成再現(xiàn)像。實驗中,我們分別采用“光”字