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数字微镜器件闪耀特性及其在全息显示中的应用

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光子学报 2011年第3期40卷 332-335页

作者：许富洋李勇高志强浙江师范大学信息光学研究所浙江金华321004

为了提高数字微镜器件的空间光调制性能,发挥其在全息显示和三维重构等方面的作用,研究了数字微镜器件的闪耀特性.结合数字微镜器件的物理结构,利用反射光栅理论分析了数字微镜器件的闪耀规律,进行了理论计算与实验修正,得出了其存在四... 详细信息

为了提高数字微镜器件的空间光调制性能,发挥其在全息显示和三维重构等方面的作用,研究了数字微镜器件的闪耀特性.结合数字微镜器件的物理结构,利用反射光栅理论分析了数字微镜器件的闪耀规律,进行了理论计算与实验修正,得出了其存在四个相对闪耀状态的结论,而通常实验所要求的24°角入射,为出现相对闪耀状态的最小入射角.据此,可在全息显示中选择恰当的入射角,改变数字微镜器件的闪耀状态,增强全息再现的视觉效果.以傅里叶变换全息为例进行了具体应用研究,通过再现光入射角的调节,可实现闪耀级次的调整,并增强了再现的视觉效果.实验表明,分析结果是正确的.

关键词：全息显示数字微镜器件闪耀特性傅里叶变换全息

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三维场景相息图的白光再现研究

光子学报 2010年第2期39卷 271-274页

作者：许富洋李勇金洪震王辉浙江师范大学信息光学研究所浙江金华321004

讨论了相息图白光再现的可行性,得到采用在相息图和观察者之间加入狭缝的方法可实现相息图的白光再现的结论.提出了一种通过对彩虹全息图进行复数滤波来制作相息图的方法.根据彩虹全息图中物光的频谱宽度设计有限脉冲响应数字滤波器.对... 详细信息

讨论了相息图白光再现的可行性,得到采用在相息图和观察者之间加入狭缝的方法可实现相息图的白光再现的结论.提出了一种通过对彩虹全息图进行复数滤波来制作相息图的方法.根据彩虹全息图中物光的频谱宽度设计有限脉冲响应数字滤波器.对该滤波器进行移频,得到与通带位置物光的频谱位置一致的复系数带通滤波器.对全息图进行空域滤波,去除共轭像和零级,求出调制后物光的位相分布,制作场景相息图.实验观察到了经过此方法制作的相息图在白光下的再现像,表明本文的理论分析正确,所提出的方法可行.

关键词：信息光学相息图白光再现位相失匹配

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积分项周期延拓快速计算大尺寸菲涅尔全息图

光子学报 2022年第1期51卷 346-356页

作者：姚建云应晓霖许富洋吴琼张海花李勇浙江师范大学信息光学研究所浙江金华321004 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室浙江金华321004

为提高大尺寸计算机制全息图的计算速度,通过对层析法菲涅尔全息图计算模型的分析,根据其特点提出一种新的计算机制菲涅尔全息图快速算法。对每一层物体首先分别计算系数行、列分量;然后用快速傅里叶变换计算积分项的一个周期;最后将计... 详细信息

为提高大尺寸计算机制全息图的计算速度,通过对层析法菲涅尔全息图计算模型的分析,根据其特点提出一种新的计算机制菲涅尔全息图快速算法。对每一层物体首先分别计算系数行、列分量;然后用快速傅里叶变换计算积分项的一个周期;最后将计算的积分项在全息面上进行周期延拓,同时每个采样点的积分项与由行、列正交分量组合成的系数相乘得到衍射场在全息面上的分布。将所有层的衍射场求和并与参考光干涉,经编码得到全息图。实验结果表明全息图尺寸越大,快速算法的速度提高越明显;在体积样点为1174×1174×41,全息图分辨率为11700×11700像素时,该算法将计算速度提到传统层析法的13倍。制作了分辨率为54197×399087像素的全息图,并对其进行光学再现,再现像与传统层析法结果无明显差异。

关键词：三维显示计算机制全息图快速傅里叶变换层析法分离变量法

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一种菲涅尔全息图的快速算法

光子学报 2010年第3期39卷 529-532页

作者：李勇许富洋金洪震王辉浙江师范大学信息光学研究所浙江金华321004

通过分析菲涅尔全息图计算模型,发现大量的平方运算和三角函数运算是计算速度的瓶颈,提出了一种菲涅尔全息图的快速计算方法.根据菲涅尔全息图的数学模型,利用三角函数的和差化积公式,将全息图的数学模型变换为由仅与水平或垂直方向有... 详细信息

通过分析菲涅尔全息图计算模型,发现大量的平方运算和三角函数运算是计算速度的瓶颈,提出了一种菲涅尔全息图的快速计算方法.根据菲涅尔全息图的数学模型,利用三角函数的和差化积公式,将全息图的数学模型变换为由仅与水平或垂直方向有关的独立分量,通过四则运算来表示.在菲涅尔全息图的计算中,用少量的三角函数、平方运算和大量的四则运算代替原来大量的三角函数和平方运算,减少了全息图的运算量.实验表明,采用该算法后全息图的计算速度提高了9倍以上.

关键词：信息光学计算机制全息三维显示全息显示快速计算

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计算机制半周视彩色彩虹全息体视图

光学学报 2022年第4期42卷 46-52页

作者：许富洋杨鑫刘子陌宋强马国斌任志君浙江师范大学物理与电子信息工程学院信息光学研究所浙江金华321004 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室浙江金华321004 珑璟光电-微纳光学研究中心广东深圳518000

全息体视图(HS)是一种可加速计算的全息图,能够实现单色全息三维(3D)显示,将其与彩色彩虹全息相结合并实现允许多人围观的半周视彩色彩虹全息3D显示具有实际应用价值。在HS计算原理的基础上,设计单元全息图侧视角及视场角等参数,通过频... 详细信息

全息体视图(HS)是一种可加速计算的全息图,能够实现单色全息三维(3D)显示,将其与彩色彩虹全息相结合并实现允许多人围观的半周视彩色彩虹全息3D显示具有实际应用价值。在HS计算原理的基础上,设计单元全息图侧视角及视场角等参数,通过频域复用获得包含红色、绿色和蓝色信息的单元全息图的频谱,对频谱进行傅里叶逆变换后取实部得到该单元全息图,所有单元全息图的组合形成完整的半周视彩色彩虹HS。通过并行加速计算的方法实现分辨率为200800 pixel×200800 pixel、尺寸为64 mm×64 mm的高分辨率半周视彩色彩虹HS仅需15.15 min。采用反射照明的方式进行光学再现,实现了允许多人同时观看的清晰的彩色全息3D显示,其有望应用于3D军事地图、3D沙盘等领域。

关键词：全息彩色全息三维显示周视彩色彩虹全息三维显示全息体视图

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计算机制集成彩色彩虹全息三维显示

光学学报 2021年第10期41卷 88-94页

作者：刘子陌姚建云许富洋杨鑫宋强马国斌李勇浙江师范大学物理与电子信息工程学院信息光学研究所浙江金华321004 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室浙江金华321004 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 珑璟光电-湖南大学微纳光学研究中心广东深圳518000

基于光场图像提出了一种计算机制集成彩色彩虹全息图的快速计算方法,并通过光学实验实现了全息图的彩色三维(3D)显示。首先,将全息图平面分割为多个连续的单元线全息图平面,再根据每个单元线全息图平面的顶点坐标和虚拟狭缝顶点坐标计... 详细信息

基于光场图像提出了一种计算机制集成彩色彩虹全息图的快速计算方法,并通过光学实验实现了全息图的彩色三维(3D)显示。首先,将全息图平面分割为多个连续的单元线全息图平面,再根据每个单元线全息图平面的顶点坐标和虚拟狭缝顶点坐标计算单元线全息图平面投影点的3D坐标。然后,以投影点作为虚拟针孔,将3D物体通过虚拟针孔进行投影,将该单元线全息图平面上的光场图像和虚拟针孔处会聚的球面波相位分别作为计算全息图时的物光振幅和相位,并引入参考光编码得到该单元线全息图。最后,用所有单元线全息图组合成彩色彩虹全息图。实验结果表明,用本方法实现一个尺寸为50 mm×50 mm,分辨率为157232 pixel×157232 pixel的全息图仅需43 min,在全息包装、3D广告等领域具有广泛的应用前景。

关键词：全息计算机生成全息彩色彩虹全息光场图像渲染

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基于光纤传感技术的金属线胀系数非接触测量

传感器技术 2005年第2期24卷 66-67页

作者：俞世钢潘日敏许富洋浙江师范大学数理学院浙江金华321004 浙江师范大学信息与科学技术学院浙江金华321004

针对传统金属线胀系数测试方法存在的缺陷,介绍一种新颖的金属线胀系数实时非接触测量方法。该方法是利用反射式光纤位移传感器输出特性曲线的线性区实现微位移测量的原理,从而实现对金属线胀系数的测量,实验给出了测试结果:黄铜棒的线... 详细信息

针对传统金属线胀系数测试方法存在的缺陷,介绍一种新颖的金属线胀系数实时非接触测量方法。该方法是利用反射式光纤位移传感器输出特性曲线的线性区实现微位移测量的原理,从而实现对金属线胀系数的测量,实验给出了测试结果:黄铜棒的线胀系数为 18. 81×10-6 /℃,铁棒的线胀系数为11. 69×10-6 /℃。该方法无论是操作过程还是测量精度都优于传统测量方法。

关键词：光纤位移传感器线胀系数非接触测量

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紧凑型纯相位全息近眼三维显示

光学学报 2023年第5期43卷 88-96页

作者：蔡晓峰宋恭渝杨鑫王曾垚文清许富洋任志君浙江师范大学物理与电子信息工程学院信息光学研究所浙江金华321004 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室浙江金华321004 珑璟光电-微纳光学研究中心广东深圳518000

提出了一种紧凑型纯相位全息近眼显示方法,避免了4f系统的使用且通过滤波可消除零级光和高级衍射光的干扰,能够实现近眼虚拟现实(VR)和增强现实(AR)三维显示。在进行全息图计算时,三维物体被分割成多层图像,利用每一层图像相对于投影透... 详细信息

提出了一种紧凑型纯相位全息近眼显示方法,避免了4f系统的使用且通过滤波可消除零级光和高级衍射光的干扰,能够实现近眼虚拟现实(VR)和增强现实(AR)三维显示。在进行全息图计算时,三维物体被分割成多层图像,利用每一层图像相对于投影透镜焦平面的距离和投影透镜的焦距获得该深度对应的补偿相位因子,采用迭代优化算法获得三维物体的纯相位全息图并在所提系统中进行显示。通过数值模拟和光学实验,证明了所提方法的有效性。

关键词：全息全息三维显示近眼显示相位全息虚拟现实增强现实

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分光计最优化调节探析

浙江师范大学学报（自然科学版） 2005年第3期28卷 273-274页

作者：许富洋浙江师范大学数理学院浙江金华321004

指出了分光计调节中传统操作存在的问题,提出了控制变量法调节的思想,实现了载物台调平螺丝和望远镜高度调节螺丝的分离控制调节,优化了调节操作,大大降低了分光计调节的难度,使初学者能在较短的时间里完成调节任务.

关键词：分光计渐近法十字叉丝反射像控制变量法