CN205405071U - 一种全息成像*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全息成像***，包括：提供照射光束的光源；设置于光源的输出光路上的分束镜，以及由分束镜分成的物光路和参考光路；物光路包括第一反光镜和第一扩束镜，经分束镜形成的第一光束依次经过第一反光镜、第一扩束镜照射于被拍物，经被拍物形成的反射光由记录介质接收；参考光路包括第二扩束镜和第二反光镜，经分束镜形成的第二光束依次经过第二扩束镜、第二反光镜照射于记录介质；还包括设置于物光路和参考光路上的光束整形器。本实用新型所述全息成像***，在物光路和参考光路上设置有光束整形器，通过调整使照射光束的能量分布均匀，从而使由记录介质记录的干涉条纹信息更准确，降低成像误差。提高了全息成像的质量和精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种全息成像***。
背景技术
光学全息成像是指利用干涉原理，通过引入一个与物光波相干的参考光波与物光波干涉，将物光波的振幅和相位信息以干涉条纹(干涉图)的形式记录在记录介质上。然后利用光波衍射原理，通过光波的衍射，再现原始物光波，从而再现原物体的三维像。
光波信号包括振幅和相位，记录介质只对光强产生响应，因此基于光波信号成像，必须把相位信息转换为强度信息的变化才能记录下来，干涉技术能够实现这种相位到光强变化的转换，而光学全息成像正是利用光学干涉和衍射原理记录和再现物体真实的三维图像。
干涉条纹记录的是否清晰完整是整个全息成像的关键。参考光波一般选取相干性比较好的激光光波。然而，激光束能量本身是按照高斯分布的，其中心能量占85％左右，周边只占15％。这样导致形成的干涉条纹中心和周边的对比度较大，周边亮度暗。因此激光束本身的这种能量分布特性影响了物光波强度的记录，导致记录物体的信息不准确，在还原物体成像时会造成误差。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种全息成像***，通过光束整形器调整照射光束的能量分布使其分布均匀，有助于提高记录干涉条纹的准确性，降低成像误差。
为实现上述目的，本实用新型提供一种全息成像***，包括：
提供照射光束的光源；
设置于所述光源的输出光路上的分束镜，以及由所述分束镜分成的物光路和参考光路；
所述物光路包括第一反光镜和第一扩束镜，经所述分束镜形成的第一光束依次经过所述第一反光镜、所述第一扩束镜照射于被拍物，经被拍物形成的反射光由记录介质接收；
所述参考光路包括第二扩束镜和第二反光镜，经所述分束镜形成的第二光束依次经过所述第二扩束镜、所述第二反光镜照射于记录介质；
还包括设置于所述物光路和所述参考光路上的光束整形器。
可选地，所述光束整形器设置于所述光源与所述分束镜之间光路上。
可选地，包括：
设置于所述分束镜与所述第一扩束镜之间光路上的光束整形器；
设置于所述分束镜与所述第二扩束镜之间光路上的光束整形器。
可选地，所述光束整形器包括非球面透镜。
可选地，所述光束整形器包括光输入端和光输出端；
所述光束整形器的光输入端的直径为28±3mm，光输出端的直径为30±3mm，所述光束整形器的长度为185±3mm。
可选地，所述光束整形器光输入端的螺纹接口的直径为26±1mm，光输出端的螺纹接口的直径为23±1mm。
由上述内容可知，本实用新型所提供的一种全息成像***，包括光源、分束镜以及由分束镜分成的物光路和参考光路；其中，物光路包括在光路方向上依次布置的第一反光镜和第一扩束镜，经分束镜形成的第一光束依次经过第一反光镜和第一扩束镜照射于被拍物，经被拍物形成的反射光由记录介质接收；参考光路包括依次布置的第二扩束镜和第二反光镜，经分束镜形成的第二光束依次经过第二扩束镜、第二反光镜照射于记录介质；第二光束即参考光波，与被拍物形成的反射光即物光波发生干涉，形成干涉条纹由记录介质接收记录。
本实用新型所述全息成像***，在物光路和参考光路上设置有光束整形器，通过光束整形器可对照射于被拍物的照射光束以及参考光束的能量分布进行调整，使光束能量分布均匀，这样使得由物体形成的物光波与参考光波干涉形成的干涉条纹信息更准确，从而由记录介质记录的干涉条纹信息更准确，在还原成像时可降低成像误差。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种全息成像***的结构示意图；
图2为本实用新型又一实施例提供的一种全息成像***的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中经光束整形器调整前后的光束能量分布图。
具体实施方式
本实用新型的目的是提供一种全息成像***，通过光束整形器调整照射光束的能量分布使其分布均匀，有助于提高记录干涉条纹的准确性，降低成像误差。本实用新型所提供的全息成像***，包括：
提供照射光束的光源；
设置于所述光源的输出光路上的分束镜，以及由所述分束镜分成的物光路和参考光路；
所述物光路包括第一反光镜和第一扩束镜，经所述分束镜形成的第一光束依次经过所述第一反光镜、所述第一扩束镜照射于被拍物，经被拍物形成的反射光由记录介质接收；
所述参考光路包括第二扩束镜和第二反光镜，经所述分束镜形成的第二光束依次经过所述第二扩束镜、所述第二反光镜照射于记录介质；
还包括设置于所述物光路和所述参考光路上的光束整形器。
由上述内容可知，本实用新型所提供的全息成像***，包括光源、分束镜以及由分束镜分成的物光路和参考光路，物光路包括在光路方向上依次布置的第一反光镜和第一扩束镜，参考光路包括依次布置的第二扩束镜和第二反光镜。其中，反光镜用于调整光路方向，扩束镜用于调整光束的直径和发散角。
经分束镜形成的第一光束依次经过第一反光镜和第一扩束镜照射于被拍物，经被拍物形成的反射光由记录介质接收；经分束镜形成的第二光束依次经过第二扩束镜、第二反光镜照射于记录介质；第二光束即参考光波，与被拍物形成的反射光即物光波发生干涉，形成干涉条纹由记录介质接收和记录。
本实用新型所述全息成像***，在物光路和参考光路上设置光束整形器，通过光束整形器可对照射于被拍物的照射光束和参考光束的能量分布进行调整，使光束能量分布均匀，这样使得由物体形成的物光波与参考光波干涉形成的干涉条纹信息更准确，从而由记录介质记录的干涉条纹信息更准确，在还原成像时可降低成像误差。
以上是本实用新型的核心思想，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1，在本实用新型的第一钟具体实施例中，所述全息成像***包括：
提供照射光束的光源10；
设置于所述光源10的输出光路上的分束镜11；
以及由分束镜11分成的物光路和参考光路，所述物光路包括第一反光镜12和第一扩束镜13，经所述分束镜11形成的第一光束依次经过所述第一反光镜12、所述第一扩束镜13照射于被拍物，经被拍物形成的反射光由记录介质接收，所述参考光路包括第二扩束镜14和第二反光镜15，经所述分束镜11形成的第二光束依次经过所述第二扩束镜14、所述第二反光镜15照射于记录介质；
在所述光源10与分束镜11之间光路上设置有光束整形器16。
在全息成像***中，光源10采用激光源，由于激光器本身特性其产生的激光束的能量分布呈高斯分布，即中心能量高，周边能量低。在本实施例中，在光源10的输出光路上设置光束整形器16，光束整形器用于调整光束的能量分布，能够使激光束的能量分布由高斯分布调整为平顶分布，使其能量分布均匀，如图3所示，图3所示为本实施例中经光束整形器调整前后的光束能量分布图。
这样，经调整后的照射光束经分束镜后，分成第一光束和第二光束，第一光束照射于被拍物，经被拍物反射后形成物光波由记录介质接收，第二光束作为参考光波照射于记录介质，参考光波与物光波干涉形成干涉条纹，由记录介质接收和记录。通过光束整形器的调整作用，使照射于被拍物的照射光束和参考光波的能量分布均匀，使干涉形成的干涉条纹相对更准确，降低因照射光束能量分布不均匀造成的影响，降低还原成像时的成像误差，提高了全息成像的质量和精度。
请参考图2，在本实用新型的第二钟具体实施例中，所述全息成像***包括：
提供照射光束的光源10；
设置于所述光源的输出光路上的分束镜11；
以及由分束镜11分成的物光路和参考光路，所述物光路包括第一反光镜12和第一扩束镜13，经所述分束镜11形成的第一光束依次经过所述第一反光镜12、所述第一扩束镜13照射于被拍物，经被拍物形成的反射光由记录介质接收；所述参考光路包括第二扩束镜14和第二反光镜15，经所述分束镜11形成的第二光束依次经过所述第二扩束镜14、所述第二反光镜15照射于记录介质；
在分束镜11与第一扩束镜13之间光路上设置有光束整形器16，在分束镜11与第二扩束镜14之间光路上设置有光束整形器16。
由光源输出的照射光束，经分束镜分成第一光束和第二光束，第一光束经光束整形器调整后，使其光束能量分布均匀，在经过第一反光镜和第一扩束镜后照射于被拍物，经被拍物反射后形成的反射光由记录介质接收；第二光束经光束整形器调整后，依次经过第二扩束镜和第二反光镜，照射于记录介质，与物光波发生干涉，形成干涉条纹由记录介质接收和记录。
本实施例所述全息成像***，通过光束整形器的调整作用，使照射于被拍物的照射光束和参考光波的能量分布均匀，使干涉形成的干涉条纹相对更准确，降低了因照射光束能量分布不均匀造成的影响，可降低还原成像时的成像误差，提升全息成像的质量和精度。
本实施例中，设置于物光路的光束整形器16，可设于分束镜11与第一反光镜12之间，或者也可设于第一反光镜12与第一扩束镜13之间。
在上述两种具体实施例中，具体的，所述光束整形器16包括非球面透镜，通过多个非球面透镜对光束的调整作用，使经过的光束其能量分布由高斯分布调整为平顶分布，使其能量分布均匀。
具体的，所述光束整形器包括光输入端和光输出端，光束整形器的光输入端的直径为28±3mm，光输出端的直径为30±3mm，所述光束整形器的长度为185±3mm。
所述光束整形器的光输入端和光输出端具有螺纹接口，其中，光输入端的螺纹接口的直径为26±1mm，光输出端的螺纹接口的直径为23±1mm。
以上对本实用新型所提供的一种全息成像***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种全息成像***，其特征在于，包括：
提供照射光束的光源；
设置于所述光源的输出光路上的分束镜，以及由所述分束镜分成的物光路和参考光路；
所述物光路包括第一反光镜和第一扩束镜，经所述分束镜形成的第一光束依次经过所述第一反光镜、所述第一扩束镜照射于被拍物，经被拍物形成的反射光由记录介质接收；
所述参考光路包括第二扩束镜和第二反光镜，经所述分束镜形成的第二光束依次经过所述第二扩束镜、所述第二反光镜照射于记录介质；
还包括设置于所述物光路和所述参考光路上的光束整形器。
2.如权利要求1所述的全息成像***，其特征在于，所述光束整形器设置于所述光源与所述分束镜之间光路上。
3.如权利要求1所述的全息成像***，其特征在于，包括：
设置于所述分束镜与所述第一扩束镜之间光路上的光束整形器；
设置于所述分束镜与所述第二扩束镜之间光路上的光束整形器。
4.如权利要求1-3任一项所述的全息成像***，其特征在于，所述光束整形器包括非球面透镜。
5.如权利要求4所述的全息成像***，其特征在于，所述光束整形器包括光输入端和光输出端；
所述光束整形器的光输入端的直径为28±3mm，光输出端的直径为30±3mm，所述光束整形器的长度为185±3mm。
6.如权利要求5所述的全息成像***，其特征在于，所述光束整形器光输入端的螺纹接口的直径为26±1mm，光输出端的螺纹接口的直径为23±1mm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112595720A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-02 | 藤仓烽火光电材料科技有限公司 | 一种基于激光干涉成像检测疏松体的*** |
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2016
- 2016-03-02 CN CN201620158498.9U patent/CN205405071U/zh active Active
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