一种采用频域滤波的激光全息直接打印装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107065488A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201710373349.3(22)申请日2017.05.18(71)申请人中国人民解放军装甲兵工程学院地址100072北京市丰台区杜家坎21号院(72)发明人闫兴鹏陈祎贝苏健蒋晓瑜刘军辉汪熙陈卓(51)Int.Cl.G03H1/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种采用频域滤波的激光全息直接打印装置和方法(57)摘要本发明属于全息术领域，具体涉及一种采用频域滤波的激光全息直接打印装置和方法。采用频域滤波的激光全息直接打印装置由光源、扩束准直镜、平面反射镜、空间光调制器、第一透镜、带通滤波器、第二透镜、双远心镜头、全息记录介质、位移平台和计算机组成。采用频域滤波的激光全息直接打印方法为利用第一透镜将全息条纹从空间域转换到频谱域，分离开各衍射像，然后利用带通滤波器过滤掉高级衍射像，留下中央级衍射像的频谱，通过第二透镜再现中央级的像，再通过双远心镜头缩微图像至全息记录介质，得到全息单元，全息记录介质可跟随位移平台在水平向和高低向精确移动，完成全息图的激光直写打印，提高全息图的再现质量。CN107065488ACN107065488A权利要求书1/1页1.一种采用频域滤波的激光全息直接打印装置，其特征在于，所属装置包括：光源(1)、扩束准直镜(2)、平面反射镜(3)、空间光调制器(4)、第一透镜(5)、带通滤波器(6)、第二透镜(7)、双远心镜头(8)、全息记录介质(9)、位移平台(10)和计算机(11)，沿光束前进方向，所述扩束准直镜(2)、所述平面反射镜(3)、所述空间光调制器(4)、所述第一透镜(5)、所述带通滤波器(6)、所述第二透镜(7)、所述双远心镜头(8)、所述全息记录介质(9)、所述位移平台(10)和所述计算机(11)依次设置在所述光源(1)的光路上；所述计算机(11)既向所述空间光调制器(4)加载图像，又向所述位移平台(10)传递控制信号；所述双远心镜头(8)在所述第二透镜(7)后的工作距范围内，所述全息记录介质(9)在所述双远心镜头(8)的清晰成像面处并固定在所述位移平台(10)上。2.如权利要求1所述的采用频域滤波的激光全息直接打印装置，其特征在于，所述空间光调制器(4)在所述第一透镜(5)的前焦面处，所述带通滤波器(6)在所述第一透镜(5)的后焦面和所述第二透镜(7)的前焦面处，所属空间光调制器(4)、第一透镜(5)、带通滤波器(6)、第二透镜(7)构成4系统用于激光全息直接打印的滤波。3.如权利要求1所述的采用频域滤波的激光全息直接打印装置，其特征在于，所述空间光调制器(4)可选择反射型或者透射型空间光调制器。4.一种采用频域滤波的激光全息直接打印方法，其特征在于，利用权利要求1所述的一种采用频域滤波的激光全息直接打印装置实现，所述方法的步骤包括：将一全息干涉条纹加载至所述空间光调制器(4)，所述空间光调制器(4)放置在所述第一透镜(5)前焦面上，激光照射所述空间光调制器(4)，所述空间光调制器(4)会产生多级衍射像；在所述第一透镜(5)后焦面上得到多级衍射像的频谱，在该频谱面放置所述带通滤波器(6)，仅可通过中央级次衍射像的频谱；所述带通滤波器(6)同时位于所述第二透镜(7)的前焦面上，在所述第二透镜(7)后焦面上再现出中央级次的像，再经过所述双远心镜头(8)微缩图像至全息记录介质，得到全息单元，所述全息记录介质(9)可跟随所述位移平台(10)在水平向和高低向精确移动，完成全息图的激光直写打印。5.如权利要求4所述的采用频域滤波的激光全息直接打印方法，其特征在于，该方法的核心是采用所述带通滤波器(6)对所述空间光调制器(4)射出后的高级衍射像进行过滤。2CN107065488A说明书1/4页一种采用频域滤波的激光全息直接打印装置和方法技术领域[0001]本发明属于全息术领域，具体涉及一种采用频域滤波的激光全息直接打印装置和方法。背景技术[0002]计算机得到的计算全息干涉条纹加载到空间光调制器后，通过孔径光阑滤出所需要的衍射级次，并通过双远心镜头微缩系统进行缩微，将干涉条纹分块逐次打印到全息记录介质上的技术称为激光全息直接打印技术。这种采用孔径光阑直接滤波的方法需要采用较大尺寸的光阑，系统体积大，不方便系统集成；同时由于干涉条纹未经过透镜进行频谱分离而直接经过孔径光阑进行滤波，所以在孔径光阑的光孔边缘会发生衍射现象，不能较好滤出需要的衍射级次，导致全息图再现质量的下降，甚至无法再现原物。[0003]全息图的再现效果与全息记录介质上干涉条纹分布密切相关，打印过程中应当极力避免与再现像无关的干涉条纹出现在全息记录介质上。长期以