一、减小纯位相型计算全息图量化误差的一种新编码方法（论文文献综述）
秦振韬[1]（2020）在《基于LCoS的双相位全息显示优化方法研究》文中研究指明在三维显示不断发展和普及的当下,全息显示技术作为最有希望实现真正三维显示的技术之一,已经在医疗、军事、娱乐等等多个行业的场景中得到应用,改变着人们的工作和生活。而计算全息显示技术因其灵活可变、制作方便等优点,成为了研究者们对全息技术做进一步探索的热门。本文的主要研究内容是基于不需要迭代运算的双相位全息（DPH）算法的优化研究。首先以标量衍射理论、LCoS成像原理和抽样定理等理论为基础,对DPH算法的基本理论进行了详细地分析,并对闪耀光栅相位因子、初始相位掩膜和频域光阑大小等实验影响因素进行了仿真。在恒定初始相位条件下,加入闪耀光栅因子配合频域滤波进行全息显示实验,消除了零级光斑对重建图像的影响。在DPH算法的基础上,本文提出了两种提高重建质量的算法。由于宏像素间的干扰是DPH算法的主要噪声来源之一,为了减弱该干扰,首先提出了通过分离全息图中的相邻宏像素、将子全息图时序播放的方法,有效地提高了图像细节的恢复度。其次,为了更好地实现动态显示,提出了不会增加原算法复杂度的宏像素相位重排的方法。通过调整相邻宏像素的内部相位排布和初始相位信息,有效减小了相邻宏像素的杂散干扰,减小了散斑噪声并提高了重建图像的整体质量。最后,利用DPH算法计算过程简便、耗时短的优点,使用提出的宏像素相位重排法实现了实时的动态显示操作,并设计了简易GUI界面,证明了 DPH算法在动态显示方面的巨大应用潜力。论文在结尾对目前工作中存在的问题进行了总结,并对未来的可研究方向进行了展望。
武耀霞[2]（2019）在《相位型全息分划板的复制技术研究》文中指出相位型全息分划板是在现有全息分划板的基础上,结合快速发展的微纳光学理论及微电子工艺技术提出的一种具有表面浮雕结构的新型分划板,除了重量轻、精度高、隐蔽性好的优点外,衍射效率高、性能稳定、可复制加工,具有很好的应用前景。本文针对相位型全息分划板的复制加工,对模具微结构的设计、加工开展了理论和实验研究,并在此基础上进行了复制实验。主要研究内容和研究结果如下:首先,阐述了相位型全息分划板的设计原理,并对全息分划板的相位结构进行了设计,确定了微结构的最小特征尺寸为32.9μm,童点实现了台阶数目分别为2、4、8、16、32的相位型全息分划板的模拟仿真,获得了不同台阶数下的分划板元件表面浮雕微结构轮廓分布以及台阶高度数据,并对仿真再现像的质量进行了对比分析。研究结果表明,随着台阶数的增加,再现像的质量会越来越好,但当台阶数到达一定数量后,再现像的质量基本稳定。其次,设计了4台阶相位型全息分划板模具的表面浮雕结构,获得了模具微结构的加工数据。根据现有设备情况,采用单点金刚石快刀伺服加工技术制作了4台阶全息分划板相位结构的复制模具,并利用白光干涉仪对模具的表面微观结构进行测量,测量结果表明微结构表面轮廓基本呈现4台阶锥形状。然后,针对全息分化板相位结构的特点,采用紫外光固化纳米压印技术,研究了压印过程中聚合物的填充和脱模原理,并利用有限元分析软件建立了填充和脱模过程模型,仿真分析了不同压力、不同聚合物黏度、不同占空比对填充过程的影响,以及聚合物黏着能对脱模过程的影响。最后,选取γ-巯丙基三甲氧基硅院、乙二醇二甲基丙烯酸酯、2,2-二甲基-2-苯基苯乙酮这三种单体材料以7:5:1.2比例混合作为紫外光固化聚合物,完成了相位型全息分划板表面微结构的复制,测得复制样品在可见光波段的透过率为87.03%,并搭建再现光路对复制样品进行了再现实验,获得较为清晰的再现像,并对整个设计加工中存在的误差进行了分析。
薛帅[3]（2019）在《复杂光学面形的自适应可变补偿干涉检测技术研究》文中研究表明以高次非球面和自由曲面为代表的复杂面形是未来光学系统中的主角。作为复杂光学面形高精度成形的关键,确定性加工需要检测被加工表面实际形状与理论设计形状的偏差即面形误差。因此,可以说高精度的面形检测是复杂光学面形在光学系统中应用的基本前提。作为主流的高精度面形检测技术之一,传统的干涉补偿检测方法与现代光学系统对光学元件制造需求之间的矛盾越来越尖锐:一是现代光学系统对复杂面形的低成本、大批量制造需求与‘一对一’的定制化补偿检测模式之间的矛盾;二是复杂面形的高效率、高精度制造需求与加工过程中超干涉仪检测能力的局部大误差无法解析、研抛过渡阶段检测困难的矛盾。为解决上述矛盾,开发灵活适应大范围复杂曲面和智能化补偿的自适应可变补偿检测技术得到了国内外学者的广泛关注,并有望成为解决复杂光学面形检测问题最具潜力的技术。其中,可变补偿意为赋予干涉检测像差可变的能力,自适应补偿意为赋予干涉检测根据未知误差智能变化波前的能力。然而,在以灵活性和智能性为目标的自适应可变补偿检测技术的发展过程中,可变补偿检测原理和规律、自适应补偿元件的相位控制机理以及局部大误差的智能推理与补偿机理等基础的科学问题和关键的技术问题尚未得到解决。因此开展自适应可变补偿检测基础研究,系统地解决相关基础理论和关键技术问题,对创新复杂光学面形超精密测量工艺,提高复杂光学面形检测的柔性和智能化水平,推动复杂光学面形元件检测水平的提升,具有重要的科学意义和工程价值。本论文围绕复杂面形的灵活补偿和智能补偿检测要求,利用可变像差补偿技术和自适应光学技术,研究可变像差补偿和智能推理补偿检测原理与规律,开发兼具灵活性和智能性的自适应可变补偿检测新方法,形成复杂光学面形自适应可变补偿检测的理论、工艺和检测系统。具体研究内容包括:（1）针对干涉补偿检测非球面灵活性差问题,提出了一种非球面的可变球差补偿检测方法。基于三级像差理论揭示了非球面单透镜产生可变球差的原理和规律,进而研究了非球面单透镜补偿器的优化设计方法,结合数理统计方法完成了检测能力的评价,搭建了基于非球面单透镜的非球面可变球差补偿检测系统。理论分析和实验表明,检测系统能够实现非球面度0～230λ（λ=632.8nm）内凹非球面的检测,检测精度的均方根（root-mean-square,RMS）值优于λ/40。（2）可变球差补偿检测的方法仅能产生回转对称像差,因此只适用于非球面的检测。为解决干涉补偿法检测自由曲面面形灵活性差的问题,研究了基于空间光调制器（Spatial Light Modulator,SLM）的浅度自由曲面可变补偿检测方法。在研究基于干涉型计算全息图的SLM编码方案的基础上,阐述了将SLM用作可编程计算全息片进行自由曲面可变补偿检测的系统方案,搭建了基于SLM的自由曲面补偿检测系统。实验表明基于该方法搭建的检测系统能够实现偏离量在0～40λ内的浅度自由曲面的检测,检测精度的RMS值约为λ/30。（3）为解决可变球差补偿法产生像差模式单一、仅适用非球面检测以及SLM方法产生像差幅值较小、仅适用浅度自由曲面问题,研究了一种大偏离量自由曲面的折衍混合可变补偿检测方法。在可变球差补偿器和SLM的基础上,提出了一种具备大范围、模式多样化可变像差能力的折衍混合可变补偿器。建立了折衍混合可变补偿理论模型,基于像差模式分解原理定量评估了折衍混合可变补偿器的像差补偿能力,搭建了自由曲面可变补偿检测系统。实现了偏离量在0～270λ范围内的大偏离量自由曲面的检测,检测精度的RMS值约为λ/30。（4）为解决加工过程中超干涉仪检测能力的局部大误差的检测难题,将无波前探测自适应光学技术引入到干涉检测领域。在研究局部大误差像差特性和自适应光学原理的基础上,提出了自适应波前干涉仪的概念,开发了自适应补偿控制算法,建立了自适应波前干涉仪的理论框架。完成了自适应波前干涉仪智能推理和可变补偿局部大误差的仿真验证。搭建了自适应波前干涉检测系统。理论、仿真和实验表明自适应波前干涉仪能实现峰谷值（Peak-to-Valley,PV）约40λ的局部大误差的智能推理和补偿检测,检测精度的RMS值约为λ/30。（5）针对随机并行梯度下降（stochastic parallel gradient descent,SPGD）控制方法驱动自适应波前干涉仪对不同局部大误差的适应性不强、失败率较高问题,研究了自适应波前干涉仪检测局部大误差的适应性、鲁棒性和智能性提升的策略和方法。在全局优化框架下研究了自适应波前干涉仪的原理,将自适应波前干涉仪低智能水平归结为三类优化问题。通过引入机器视觉的方法赋予干涉仪自动分析条纹的能力,引入遗传算法进行自适应波前干涉仪的智能控制。搭建了基于机器视觉和遗传算法控制的自适应波前干涉检测系统,并完成了实验验证。研究结果表明检测不同局部大误差的失败率从21%降低到6‰。
薛高磊[4]（2018）在《彩色动态计算全息算法设计及新型全息显示器件研制》文中指出全息显示技术能够完整的记录和重建三维物体的波前,因而成为显示领域研究的热点。传统的光学全息技术由于记录介质不可刷新性的限制,只能记录和重建三维真实场景的静态图像,且成像过程中存在孪生像。随着计算机技术和光电技术的发展,计算全息三维显示受到了人们广泛的关注与深入的研究,其采用可刷新的空间光调制器替代全息介质,能够逼真的再现出真实或虚拟的彩色动态三维场景,并且可以根据需要选择实像或虚像显示,理论上可以最大限度的满足人眼产生立体视觉的所有要求。但受目前空间光调制器件的限制,彩色计算全息三维技术所能呈现的场景质量远远没有达到人们的需求,而且还面临着计算全息图速度慢、系统复杂以及成本过高等问题。本论文首先阐述了彩色计算全息技术的进展情况,提出了一种快速有效的彩色复合编码算法,并利用单个空间光调制器实现了高质量彩色动态三维全息显示,同时利用该算法设计的全息图在氧化石墨烯材料上实现了彩色三维显示。另一方面为了突破现有空间光调制器件的限制,利用拓扑绝缘材料在可见光波段的相位调制特性,实现了超薄的计算全息显示,有效地扩大了系统的空间带宽积;基于氧化石墨烯材料提出了彩色曲面计算全息显示方案,可以有效增大彩色再现像的视场角。具体研究内容包括:1.对彩色计算全息显示技术的数理基础进行了深入研究。基于波动光学的基本理论系统地研究了计算全息编码方法,并探究分析了彩色计算全息显示中颜色叠加匹配的原理。2.提出了一种基于复合编码算法的彩色计算全息显示方法。基于多波长复合全息编码算法,利用单个空间光调制器实现了动态、高分辨率的三维彩色全息显示,减小了系统的体积,同时大大降低了系统成本。该复用编码算法利用解析的方法得到彩色全息图,避免了传统的迭代优化算法,大幅缩减了全息图计算时间。同时将该复合编码算法用于氧化石墨烯全息片彩色三维显示的设计,并取得了良好的再现效果。3.基于Sb2Te3拓扑绝缘体材料首次设计并实现了厚度在纳米量级的全息片。首先用原子层沉积的方法在硅衬底上制备了厚度为60 nm的Sb2Te3薄膜,然后通过多焦点阵列激光直写系统实现了像素尺寸为2μm的全息片刻写,有效的提高了全息片所能显示的信息密度。理论仿真与光学重建实验结果表明Sb2Te3材料在可见光波段具有良好的光调制特性。4.基于氧化石墨烯材料设计了彩色曲面计算全息显示方案。研究了曲面全息图的计算方法,分析了曲面全息图的弯曲度对再现物体视场角以及可视区域的影响,在此基础上给出了曲面全息片的设计参数,并进行了数值模拟实验。基于柔性基底制备了氧化石墨烯薄膜,给出了曲面全息片的加工方法,提出了切实可行的彩色曲面计算全息显示方案。
张梦妮[5]（2018）在《全息瞄准镜相位型分划板的理论及设计方法研究》文中研究说明本文研究了全息瞄准镜相位型分划板的理论及设计方法,目的是设计具有浮雕结构的纯相位型衍射元件,以此实现传统意义上的全息瞄准分划板的功能。本文在研究全息瞄准镜工作原理及计算机制全息图和衍射微光学理论的基础上,对纯相位型分划板的成像理论进行了分析,建立了衍射光场的数理模型,研究了分划板表面相位结构的设计方法。在理论研究的基础上,分别对瞄准靶标图案及雪花图案的衍射结构进行了设计,并结合光刻工艺的特点,对所设计的相位结构进行了二台阶和四台阶的量化处理。利用MATLAB软件编程进行了再现像的仿真计算,并且根据设计结果完成了实验样件的制作,开展了全息再现实验。理论研究结果表明,在已知工作波长和记录介质折射率的情况下,通过控制记录介质表面微结构的宽度和高度来调制光波,可以实现预期虚拟图形的成像。采用相息图式与计算全息图式两种不同方法设计的衍射结构,最小特征尺寸分别为8μm与16μm。理论计算和仿真模拟再现像的结果表明,在未考虑加工误差的情况下,所提供的这种相位型计算全息图的设计方法是可行的,此方法可推广用于其它任意特定图案的相位型计算全息图的设计,也可用于设计具有光束整形功能的衍射光学元件。本论文研究的全息分划板的设计方法,充分利用了纯相位型全息元件表面具有凸凹不平的结构的特点,用此思路设计全息分划板的表面浮雕衍射结构,有利于将来采用模压复制的方法批量生产,克服传统的光学全息元件面临的加工质量稳定性和使用寿命短的缺陷,并为应用越来越广的新型纯相位型全息元件的开发提供了一种思路。
张梦妮,张锦,蒋世磊,孙国斌,弥谦,王震,张强,武耀霞[6]（2018）在《用于智能显示的相位型计算全息图的设计》文中提出介绍了一种基于相息图原理的用于智能显示的纯相位型计算全息图的设计方法,并在此基础上,以雪花图形和分划板图形为例,完成了全息元件实验样件的制作及全息再现实验,这种实时再现的图像可以用于智能显示。在已知记录介质折射率的情况下,通过控制纯相位型计算全息图记录介质表面微结构的宽度和高度来调制光波,得到所需图像。采用逐步迭代的傅里叶变换算法来获取纯相位型计算全息图的相位结构,为了降低相位型计算全息图的制作难度,提出量化数学模型,并对所设计的相位结构进行量化处理,给出了纯相位型计算全息图的4台阶浮雕型相位结构。全息元件的尺寸设定为6mm×6mm,工作波长为650nm,衍射结构的最小特征尺寸为8μm。理论计算和模拟再现像的结果表明,在未考虑加工误差的条件下,所提供的这种用于智能显示的纯相位型计算全息图的设计方法是可行的。此方法可推广用于其它任意特定图案的纯相位型计算全息图的设计,也可用于设计具有光束整形功能的衍射光学元件,如离轴照明的光束的整形匀光器件等。用于智能显示时,用平行光照射制作的实验样件,只得到的单一的衍射图像,不存在其他衍射级次的图像,在考虑采用台阶量化结构和存在加工误差的情况下,衍射效率仍然很高。若改变设计的全息图相位的正负,并用平行光以特定的角度照射制作此相位型计算全息图,可用于全息瞄准。
郝林[7]（2017）在《光学面形的全息补偿检验误差分析与表征方法》文中进行了进一步梳理非球面在现代光学系统领域起到重要的作用,利用计算全息元件（CGH）可以实现非球面面形的高精度零位补偿检验,检测精度主要与CGH制造精度有关。本文基于衍射结构显微测量方法对CGH制造误差进行测量表征,结合标量与矢量衍射理论计算分析制造误差引起的测试波前误差。论文的研究内容主要分为以下三个方面:1.对计算全息补偿检验的检验原理进行了详细阐述,结合CGH补偿检验非球面实例进行衍射追迹与非线性畸变校正,介绍了用于全息补偿检验的CGH正向与逆向设计方法,分析了包括CGH编码误差、刻蚀深度、占空比、条纹位置畸变、基底误差和陡直度等各类误差来源对衍射波前精度的影响,并讨论了调整误差、载频和辅助对准全息的设计。2.利用精密二维平移台与白光扫描干涉仪对CGH微观结构参数进行快速评定,实现CGH的制造误差如占空比误差、刻蚀深度不均匀性,条纹位置畸变等的测量,并对其全口径制造误差参数进行表征。结合标量与矢量衍射理论计算分析制造误差对波前误差的贡献,同时将包含制作误差的CGH模型导入光学设计软件得到波前像差仿真结果。3.设计制作了球面检验CGH,讨论了校准CGH基板的几种方法,完成基底误差分离,测量了制造误差,建立了各类制造误差引起的CGH波前误差参数模型,分析装调误差、基底透射波前误差、占空比误差、刻蚀位置误差、刻蚀深度误差等对测量精度的影响,得到光学面形补偿检验系统的合成不确定度。另一方面,利用高精度参考球面标定被测球面反射镜,对CGH补偿检验误差分析结果进行了验证。
沈亚明[8]（2017）在《二值化相位全息图的设计研究》文中认为全息三维显示技术相比于二维显示技术来说,能提供满足人眼生理观察需求的所有三维场景的深度信息。光学全息只能记录和再现真实存在的物体,计算全息图可方便灵活的实现真实和虚拟的三维场景的动态三维显示。计算机制相位全息图可获得任意期望的光强分布,相比于振幅全息,具有极高的衍射效率。目前全息三维显示技术主要通过空间光调制器或者光致折变材料来实现实时的三维显示。但空间光折变器普遍存在分辨率不足的缺点,光致折变材料的刷新速度达不到视频显示的要求。VO2薄膜材料具有相变时间短,折射率变化大的特点,所以可以设计二值化的相位全息图来调制VO2薄膜材料作为新的全息三维显示的光致折变材料。相位全息图的相位值分布在0-2π之间,相位二值化即将其所有相位值二值化为0和π,会造成大量的信息损失。图像的频谱分布会影响相位全息图二值化损失的信息量。频谱动态范围越大,二值化损失的信息量越大,频谱越平滑,损失的信息量越少。本文针对图像傅里叶频谱高频区频谱较平滑,低频区频谱动态范围过大的特点,结合直接二元搜索法,将高频区和低频区分别再现,得到的再现图像强度相加合成为原始图的再现像。从模拟仿真验证了这种二值化方法的可行性,并与傅里叶变换算法,G-S方法,逐步迭代法和直接二元搜索法进行了比较,仿真结果表明从图像频谱角度去优化设计二值化相位全息图,有助于提高二值化相位全息图再现像的质量。
蔺巧娟[9]（2017）在《密集视点全息立体显示方法研究》文中研究表明近年来显示方式逐渐从二维（2D）向三维（3D）转变,而全息立体显示技术作为最具有潜力的自由立体显示技术之一,受到了人们越来越多的关注。三维立体显示技术能在空间还原立体像,为人眼提供深度感知,与其他的三维立体显示技术相比不需要借助辅助设备。随着计算机和全息加载设备的发展,计算全息开始逐渐替代传统的光学全息。计算全息具有使用范围广、对环境要求低、易复制等优点。本文主要对全息、三维立体技术进行了研究。首先,在计算全息的基本理论基础上,对基于衍射理论的全息图计算方法进行了研究。分别研究了傅里叶全息法和菲涅尔全息法生成全息图的方法及适用范围。其次,针对三维物体计算全息图的生成,对层析法、基于深度图的全息计算方法以及本文提出的基于密集视点的全息计算方法的原理和优缺点进行了比较分析。借助3Dmax、matlab软件实现三种方法对应全息图的计算生成,并对前两种方法进行了数值再现。最后,研究了相位型空间光调制器和一种4K液晶显示器的调制特性及在全息领域的应用。在此基础上,利用相位型空间光调制器对层析法及基于深度图的全息计算方法进行了实验验证。同时,利用液晶显示器对本文提出的基于密集视点的全息计算方法进行验证,并对实验结果做出分析。
万芮[10]（2016）在《计算全息中的相位计算问题研究》文中研究说明全息术是近代光学的一个重要分支,可以用于物光波的存储和再现。因为它能够将物光波的全部信息记录下来,真实地反映物体深度和色度,所以被认为是最有发展潜力的三维显示技术,具有重要的研究意义。经典光全息术利用光的干涉和衍射原理,以干涉条纹的形式记录物光波的振幅和相位,由参考光照射干涉条纹图衍射再现原物。随着计算机技术的蓬勃发展,1965年出现了计算全息术,它将计算机技术与全息术结合在一起,为全息显示的发展带来一次新的飞跃。计算全息利用计算机编码制作全息图,它规避了用光学设备实地记录的繁琐,同时又能实现虚拟的各种物体全息图的制作,这些优点使得计算全息比光学全息在数字图像处理方面更有发展前景。计算全息因其独特的优越性在全息术中应用广泛,已经渗透到近代科学研究和工业生产等社会生活的各个领域之中。由于光波的频率较高,在实际测量时,难以捕捉到物光波的全部信息,获取的仅有光场的强度或振幅,相位在采集过程中却难以得到甚至直接丢失。然而,相位包含物光波的深度信息,对物光波的重构至关重要,因此相位计算问题的研究在计算全息术中受到了广泛关注。论文选取计算全息术和其中的相位计算问题作为研究内容,通过理论分析和实验验证,开展计算全息实用技术的研究。主要完成的工作如下：1.介绍了计算全息的基本理论,分析了计算全息图的制作方法及计算全息图的分类和比较。2.详细介绍了计算全息图的编码与再现方法,包括迂回相位法、修正离轴参考光法、干涉编码法等,利用这些编码方法实现了计算全息图的制作,并进行了计算机模拟再现,同时讨论了这些方法的优缺点。3.在研究计算全息术的基础上,对其中存在的相位计算问题进行了介绍,分别从迭代相位恢复算法和强度传输方程两个方面阐述了相位计算问题的解决方案。说明了利用相位恢复算法和误差扩散法制作纯相位计算全息图的原理,并通过实验分析比较了迭代算法和迭代次数不同时再现像的不同效果。4.针对计算全息中相位计算问题的研究,提出了一种基于纯相位计算全息图的双重加密算法。该方法采用二步加密算法,对全息图利用压缩感知随机测量矩阵和随机分块Arnold变换模型依次加密,用以实现信息传输的安全性。最后分别利用计算机模拟和搭建基于硅基液晶空间光调制器的全息平台系统,对提出的加密方法进行了软硬件实验验证。
二、减小纯位相型计算全息图量化误差的一种新编码方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、减小纯位相型计算全息图量化误差的一种新编码方法（论文提纲范文）
（1）基于LCoS的双相位全息显示优化方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和目的 |
| 1.2 国内外研究发展历史及现状 |
| 1.2.1 全息技术的发展历史 |
| 1.2.2 近年国内外发展现状 |
| 1.2.3 全息图的分类 |
| 1.3 论文的研究内容及安排 |
| 2 基于相位型LCoS的计算全息技术的相关理论 |
| 2.1 标量衍射理论 |
| 2.1.1 标量波动方程 |
| 2.1.2 基尔霍夫衍射 |
| 2.1.3 菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射 |
| 2.2 基于相位型LCoS的计算全息技术 |
| 2.2.1 LCoS的成像原理 |
| 2.2.2 抽样定理 |
| 2.2.3 离散傅里叶变换 |
| 2.2.4 计算全息技术 |
| 2.3 小结 |
| 3 基于相位型LCoS的DPH全息显示及分析 |
| 3.1 DPH算法的基础理论 |
| 3.2 图像的重建与结果分析 |
| 3.2.1 数值仿真 |
| 3.2.2 光学实验 |
| 3.3 相关影响因素的讨论 |
| 3.3.1 闪耀光栅因子 |
| 3.3.2 初始相位掩膜 |
| 3.3.3 滤波器的尺寸 |
| 3.4 小结 |
| 4 基于宏像素结构的DPH算法优化及动态显示 |
| 4.1 基于宏像素分离的改进方法 |
| 4.1.1 宏像素分离的理论 |
| 4.1.2 显示效果及分析 |
| 4.2 基于宏像素内相位重新排布的改进方法 |
| 4.2.1 宏像素相位排布的优化 |
| 4.2.2 显示效果及分析 |
| 4.3 DPH动态显示 |
| 4.4 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 未来的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间所取得的学术成果 |
（2）相位型全息分划板的复制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复制技术国内外研究状况 |
| 1.2.2 光学元件模具制备国内外研究状况 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 2 相位型全息分划板制作与复制技术理论研究 |
| 2.1 相位型全息分划板的制作原理 |
| 2.1.1 基于光学全息的设计原理 |
| 2.1.2 基于计算全息的设计原理 |
| 2.1.3 再现像的分离条件 |
| 2.1.4 相位与刻蚀高度的关系 |
| 2.2 微光学元件复制技术理论 |
| 2.2.1 复制技术原理 |
| 2.2.2 复制技术分类 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 相位型全息分划板模具结构参数设计及制作 |
| 3.1 模具微结构参数设计 |
| 3.1.1 相位型分划板模具的特征尺寸设计 |
| 3.1.2 模具相位结构的计算 |
| 3.1.3 相位量化处理 |
| 3.1.4 取反方法 |
| 3.2 MATLAB仿真模拟 |
| 3.3 模具制作 |
| 3.3.1 单点金刚石平面快刀伺服加工方法 |
| 3.3.2 模具材料的选取 |
| 3.3.3 模具样品的加工 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 新型复制工艺研究及仿真分析 |
| 4.1 改进的紫外光固化纳米压印工艺研究 |
| 4.2 紫外光固化纳米压印填充脱模的影响因素分析 |
| 4.2.1 填充过程的理论分析 |
| 4.2.2 脱模过程的理论分析 |
| 4.3 填充与脱模过程的仿真模拟 |
| 4.3.1 ANSYS建立填充理论模型并仿真分析 |
| 4.3.2 ANSYS建立脱模理论模型仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 复制实验 |
| 5.1 复制材料的选取 |
| 5.1.1 基底材料的选取 |
| 5.1.2 新型紫外光固化聚合物的制备 |
| 5.1.3 紫外光固化物材料的光学性能分析 |
| 5.2 复制样品的制备 |
| 5.3 复制样品的验证 |
| 5.4 相位型全息分划板样品的误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 本论文的创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）复杂光学面形的自适应可变补偿干涉检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外发展现状概述 |
| 1.2.1 提高补偿检测灵活性研究现状 |
| 1.2.2 实现局部大误差解析研究现状 |
| 1.3 研究思路与研究内容 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 非球面的可变球差补偿检测 |
| 2.1 非球面的可变球差补偿检测原理 |
| 2.1.1 非球面的零位补偿检测原理 |
| 2.1.2 可变球差补偿检测的理论模型 |
| 2.2 大范围可变球差补偿器的优化设计 |
| 2.2.1 球面单透镜可变球差补偿器的优化设计及其检测能力 |
| 2.2.2 非球面单透镜可变球差补偿器的优化设计及其检测能力 |
| 2.2.3 测量能力对比及大范围可变球差补偿器的结构定型 |
| 2.3 非球面的可变球差补偿检测系统 |
| 2.3.1 检测系统的方案设计 |
| 2.3.2 检测系统的误差分析 |
| 2.4 非球面检测实验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于空间光调制器的浅度自由曲面可变补偿检测 |
| 3.1 基于干涉型计算全息编码的SLM相位控制 |
| 3.1.1 SLM的工作原理 |
| 3.1.2 SLM的干涉型计算全息编码理论 |
| 3.1.3 SLM的干涉型计算全息编码的实验验证 |
| 3.2 基于SLM的浅度自由曲面可变补偿检测系统 |
| 3.2.1 检测方案设计 |
| 3.2.2 检测系统的误差分析 |
| 3.3 浅度自由曲面检测实验验证 |
| 3.3.1 球面光路下自由曲面的检测 |
| 3.3.2 准直光路下自由曲面的检测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 大偏离量自由曲面的折衍混合可变补偿检测 |
| 4.1 大偏离量自由曲面的折衍混合可变补偿检测原理 |
| 4.1.1 理论模型与检测能力 |
| 4.1.2 检测光路设计 |
| 4.1.3 检测系统的误差分析 |
| 4.2 大偏离量自由曲面检测的实验验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 加工过程中动态演变局部大误差的智能推理补偿检测 |
| 5.1 加工过程中动态演变局部大误差的智能推理补偿检测原理 |
| 5.1.1 自适应波前干涉仪的理论框架 |
| 5.1.2 自适应波前干涉仪的控制算法 |
| 5.1.3 局部大误差重构方法 |
| 5.1.4 检测系统的误差分析 |
| 5.2 局部大误差智能解析仿真 |
| 5.3 局部大误差智能解析实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 自适应波前干涉仪的智能提升 |
| 6.1 全局优化框架下的自适应波前干涉仪性能分析 |
| 6.2 基于机器视觉和遗传算法的自适应波前干涉仪的智能提升原理 |
| 6.2.1 基于机器视觉的干涉条纹区域划分 |
| 6.2.2 基于遗传算法的自适应波前干涉仪鲁棒性控制 |
| 6.2.3 结合机器视觉和遗传算法的自适应波前干涉仪智能控制方法 |
| 6.3 MV-GA控制方法的仿真分析 |
| 6.4 MV-GA控制方法的实验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（4）彩色动态计算全息算法设计及新型全息显示器件研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景和意义 |
| 1.2 三维显示概述 |
| 1.2.1 双目视差型三维显示 |
| 1.2.2 基于空间体素的三维显示 |
| 1.2.3 全息三维显示 |
| 1.3 彩色计算全息显示技术进展 |
| 1.3.1 彩色计算全息显示技术概述 |
| 1.3.2 彩色计算全息显示系统进展 |
| 1.3.3 新颖材料与彩色计算全息显示 |
| 1.4 主要研究内容与本文结构 |
| 第2章 计算全息显示基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光的衍射理论 |
| 2.2.1 标量衍射理论 |
| 2.2.2 德拜积分矢量衍射理论 |
| 2.3 计算全息算法 |
| 2.3.1 全息术基本原理 |
| 2.3.2 计算全息技术原理 |
| 2.3.3 计算全息图算法分类 |
| 2.4 彩色全息显示技术原理 |
| 2.4.1 视觉特性与三基色原理 |
| 2.4.2 色度系统 |
| 2.4.3 计算全息中的彩色显示原理 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 基于复合编码算法的彩色全息显示 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液晶空间光调制器的特性研究 |
| 3.2.1 液晶空间光调制器的成像原理 |
| 3.2.2 空间光调制器相位调制特性曲线的测量 |
| 3.3 复合编码算法的理论 |
| 3.4 复合编码算法的验证与讨论 |
| 3.4.1 方法验证 |
| 3.4.2 结果讨论 |
| 3.5 复合编码算法在氧化石墨烯全息片中的实现 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 基于拓扑绝缘材料的彩色计算全息显示 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光直写技术 |
| 4.3 拓扑绝缘材料的光学调制特性分析 |
| 4.4 基于拓扑绝缘材料的全息显示 |
| 4.4.1 Sb_2Te_3薄膜的制备 |
| 4.4.2 全息片的加工与光学实验 |
| 4.4.3 结果讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 基于氧化石墨烯材料的彩色曲面计算全息显示 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 曲面全息图计算方法 |
| 5.3 曲面全息图视场角的研究 |
| 5.4 彩色曲面计算全息显示系统的设计 |
| 5.4.1 曲面全息图计算以及数值模拟 |
| 5.4.2 氧化石墨烯薄膜制备与全息片的加工 |
| 5.4.3 彩色显示系统方案设计 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）全息瞄准镜相位型分划板的理论及设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 2 全息瞄准镜相位型分划板的理论分析 |
| 2.1 全息瞄准镜的理论基础 |
| 2.1.1 全息瞄准镜的特点 |
| 2.1.2 全息瞄准镜的工作原理 |
| 2.2 计算机制全息图的基本理论 |
| 2.2.1 计算全息的编码 |
| 2.2.2 用MATLAB制作计算全息图 |
| 2.2.3 计算全息图的再现 |
| 2.3 全息瞄准镜相位型分划板的成像原理 |
| 2.4 相位型计算全息元件设计理论的研究 |
| 2.4.1 相位型计算全息元件的设计方法 |
| 2.4.2 基于相息图的设计理论 |
| 2.4.3 基于计算全息干涉图的设计理论 |
| 2.5 理论创新点 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 全息瞄准镜相位型分划板的设计 |
| 3.1 基于相息图的相位型全息元件的设计 |
| 3.1.1 相位型计算全息图结构特征尺寸 |
| 3.1.2 相位结构的计算 |
| 3.1.3 计算仿真实验 |
| 3.2 基于计算全息干涉图的相位型分划板的设计 |
| 3.2.1 相位型全息分划板结构特征尺寸 |
| 3.2.2 相位结构的计算 |
| 3.2.3 计算仿真实验 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 相位型全息元件实验样件的制作 |
| 4.1 衍射微光学元件及制作方法 |
| 4.2 实验样件制作方法的选择 |
| 4.3 传统光刻法用于相位型全息元件的制作 |
| 4.3.1 掩模板的设计 |
| 4.3.2 光刻 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验 |
| 5.1 相息图重构物光波波前实验 |
| 5.2 计算全息干涉图重构物光波波前实验 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 误差来源 |
| 5.3.2 误差解决方案 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）用于智能显示的相位型计算全息图的设计（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 基本原理 |
| 3 设计方法与模型 |
| 3.1 设计方法 |
| 3.2 量化数学模型 |
| 4 结构参数与设计结果 |
| 4.1 初始参数与数值计算 |
| 4.2 设计结果 |
| 5 实验样件的制作 |
| 6 结论 |
（7）光学面形的全息补偿检验误差分析与表征方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 CGH设计、编码与制造误差分析 |
| 2.1 CGH的二元线性光栅模型与衍射特性分析 |
| 2.1.1 CGH的二元线性光栅模型 |
| 2.1.2 CGH补偿检验的衍射追迹与非线性畸变分析 |
| 2.2 CGH补偿元件的设计 |
| 2.2.1 CGH元件的正向优化设计 |
| 2.2.2 CGH元件的逆向追迹设计 |
| 2.2.3 CGH添加载频优化与衍射杂光分离 |
| 2.3 CGH编码及编码误差分析 |
| 2.3.1 CGH编码方案优化设计 |
| 2.3.2 CGH编码误差分析 |
| 2.4 CGH槽型误差与波前精度的映射关系分析与误差建模 |
| 2.4.1 刻蚀深度、占空比等槽型误差对波前精度的分析与建模 |
| 2.4.2 条纹位置畸变对波前精度的影响 |
| 2.4.3 基底误差对波前精度的影响 |
| 2.4.4 陡直度对检测波前的影响 |
| 2.5 计算全息对准误差对波前精度的影响 |
| 2.5.1 CGH失调量与补偿区像差关系的理论计算分析 |
| 2.5.2 CGH波差容限内最大失调量计算分析 |
| 2.5.3 CGH对准全息辅助优化设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 CGH制造误差测量与表征 |
| 3.1 局部密集采样探究CGH的制造误差分布 |
| 3.2 全口径制造误差检测方法与实验装置 |
| 3.2.1 CGH制造误差检测实验平台搭建 |
| 3.2.2 计算全息元件制造误差参数检验及其精度分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 计算全息补偿检验误差分离与精度标定 |
| 4.1 计算全息校准与检验系统设计 |
| 4.2 计算全息测量系统误差分析 |
| 4.2.1 CGH基板校准检验与误差模型表征 |
| 4.2.2 CGH局部光栅结构检测与误差模型表征 |
| 4.2.3 拼接检验条纹位置畸变与其波前影响优化分析 |
| 4.3 调整误差对实际波前的影响 |
| 4.4 计算全息板校准检验不确定度分析 |
| 4.4.1 不确定度评价原理及方法 |
| 4.4.2 CGH校准检验的重复性分析 |
| 4.4.3 CGH校准检验的稳定性分析 |
| 4.4.4 CGH校准检验不确定度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）二值化相位全息图的设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 全息术的发展 |
| 1.3 全息三维显示 |
| 1.4 本论文主要内容 |
| 第二章 全息理论 |
| 2.1 光学全息理论 |
| 2.1.1 波前记录 |
| 2.1.2 波前再现 |
| 2.2 计算全息的理论 |
| 2.2.1 傅里叶变换基础 |
| 2.2.2 抽样定理和空间带宽积 |
| 2.2.3 计算全息的分类 |
| 2.3 全息图编码方式 |
| 2.3.1 迂回位相编码 |
| 2.3.2 修正离轴参考光编码 |
| 2.3.3 位相型编码 |
| 2.4 相位全息图的优化算法 |
| 2.4.1 迭代傅里叶变换算法 |
| 2.4.2 直接二元搜索法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 二值化相位全息图的制作和再现 |
| 3.1 傅里叶二值化相位全息图的制作和再现 |
| 3.2 单次的傅里叶变换算法 |
| 3.2.1 未加随机相位的单次傅里叶变换算法 |
| 3.2.2 添加随机相位的单次傅里叶变换算法 |
| 3.3 GS迭代后的相位全息图二值化的算法 |
| 3.4 逐步迭代法 |
| 3.5 直接二元搜索法 |
| 3.6 分频段二值化相位全息图 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 总结及其展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（9）密集视点全息立体显示方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 全息术的发展概况 |
| 1.2 数字全息3D显示技术研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.3.1 研究内容概述 |
| 1.3.2 文章结构 |
| 第二章 计算全息三维立体显示技术基础 |
| 2.1 计算全息的理论基础 |
| 2.1.1 光学全息基本原理 |
| 2.1.2 计算全息图的生成过程及分类 |
| 2.1.3 采样定理和空间带宽积 |
| 2.2 基于衍射理论的全息图计算方法 |
| 2.2.1 傅里叶全息法 |
| 2.2.2 菲涅尔全息法 |
| 2.3 计算全息的编码 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 三维物体计算全息图生成方法的比较 |
| 3.1 层析法 |
| 3.2 基于深度图的全息计算方法 |
| 3.2.1 菲涅尔波带法 |
| 3.2.2 计算全息图生成与再现结果及分析 |
| 3.3 一种基于密集视点的全息立体方法 |
| 3.3.1 传统全息立体图 |
| 3.3.2 基于密集视点的全息立体方法 |
| 3.3.3 视点密度对实验结果的影响 |
| 3.4 几种方法的分析比较 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 相位型空间光调制器和液晶显示器的全息再现实验研究 |
| 4.1 基于相位型SLM的全息再现 |
| 4.1.1 SLM调制特性及在计算全息领域的应用 |
| 4.1.2 基于相位型SLM的再现实验系统 |
| 4.1.3 全息光电再现实验 |
| 4.2 基于大尺寸液晶显示器的全息再现 |
| 4.2.1 液晶显示器的特性 |
| 4.2.2 基于密集视点的全息再现实验 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（10）计算全息中的相位计算问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容与组织结构 |
| 第2章 计算全息术 |
| 2.1 计算全息基本理论 |
| 2.1.1 抽样定理 |
| 2.1.2 空间带宽积 |
| 2.2 计算全息图的分类 |
| 2.2.1 编码方式不同的计算全息图 |
| 2.2.2 记录方法不同的计算全息图 |
| 2.3 计算全息图的编码与制作 |
| 2.3.1 迂回相位计算全息图 |
| 2.3.2 修正离轴参考光计算全息图 |
| 2.3.3 干涉编码计算全息图 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 计算全息中的相位计算问题 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相位恢复算法 |
| 3.2.1 迭代相位恢复算法 |
| 3.2.2 强度传输方程 |
| 3.3 纯相位计算全息图 |
| 3.3.1 相位恢复算法制作纯相位全息图 |
| 3.3.2 误差扩散法制作纯相位全息图 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 计算全息相位计算问题的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基本理论 |
| 4.2.1 压缩感知原理 |
| 4.2.2 Arnold变换 |
| 4.3 计算全息双重加密算法 |
| 4.3.1 加密解密方案 |
| 4.3.2 仿真与实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表文章 |
| 致谢 |
四、减小纯位相型计算全息图量化误差的一种新编码方法（论文参考文献）
- [1]基于LCoS的双相位全息显示优化方法研究[D]. 秦振韬. 浙江大学, 2020(02)
- [2]相位型全息分划板的复制技术研究[D]. 武耀霞. 西安工业大学, 2019(03)
- [3]复杂光学面形的自适应可变补偿干涉检测技术研究[D]. 薛帅. 国防科技大学, 2019
- [4]彩色动态计算全息算法设计及新型全息显示器件研制[D]. 薛高磊. 北京理工大学, 2018
- [5]全息瞄准镜相位型分划板的理论及设计方法研究[D]. 张梦妮. 西安工业大学, 2018(01)
- [6]用于智能显示的相位型计算全息图的设计[J]. 张梦妮,张锦,蒋世磊,孙国斌,弥谦,王震,张强,武耀霞. 液晶与显示, 2018(03)
- [7]光学面形的全息补偿检验误差分析与表征方法[D]. 郝林. 国防科技大学, 2017(02)
- [8]二值化相位全息图的设计研究[D]. 沈亚明. 东南大学, 2017(04)
- [9]密集视点全息立体显示方法研究[D]. 蔺巧娟. 北京邮电大学, 2017(03)
- [10]计算全息中的相位计算问题研究[D]. 万芮. 安徽工程大学, 2016(02)