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激光再现体积全息图的研究

作　者: 王勇
导　师: 吴建宏
学　校: 苏州大学
专　业: 光学工程
关键词: 激光再现体全息卤化银材料三维动画显示 “站立式”显示
分类号: O438.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

激光再现全息具有光能利用率高、大景深、大场景、色模糊小等优点,而且激光器正朝着体积小、功率大、价格便宜等方面发展,所以研究激光再现全息图具有广泛的应用前景。本文以设计特殊的展示效果为目的,制作了激光再现的三维动画显示透射型体积全息图和“站立式”显示反射型体积全息图。主要工作为:1、卤化银材料基本特性的研究。实验研究了不同曝光条件、不同处理工艺对卤化银乳胶的衍射效率、信噪比、乳胶收缩量的影响,由此确定了合适的记录条件和处理工艺。2、激光再现三维动画透射型体积全息图的制作。根据体积全息图的角度复用特性,在一张全息图上记录多幅图像,再现时轮流显示不同画面从而实现动画显示的效果。设计记录波长632.8nm,再现波长532nm。通过计算得到记录和再现条件,在一张干版上顺序记录了四幅子图,设计并制作完成了自动控制电路和展示装置,实现了三维动画显示效果,并消除了再现像“左右跳动”的现象。3、激光再现“站立式”显示反射型体积全息图的制作。设计了一种特殊的展示光路,实现了物体“站立”在全息图上的特殊观看效果。设计记录波长632.8nm,再现波长532nm。光路设计时利用了乳胶收缩特性,考虑了因乳胶收缩带来Bragg条件变化,计算了角度偏移量,给出了记录和再现条件,利用两步法记录了反射全息图。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章序言  10-14
  1.1 显示全息  10-11
  1.2 体积全息图及类型  11-12
  1.3 本文的研究内容  12-14
    1.3.1 三维动画显示透射型体积全息图的研究与制作  12-13
    1.3.2 物体“站立式”显示反射型体积全息图的研究与制作  13-14
第二章体积全息基础理论及记录材料  14-24
  2.1 全息原理及几何分析  14-15
  2.2 体积全息  15-18
    2.2.1 Q 参量的定义  16
    2.2.2 透射型体积全息图  16-17
    2.2.3 反射型体积全息图  17-18
    2.2.4 各类全息图的最大理论衍射效率  18
  2.3 全息记录材料  18-22
    2.3.1 卤化银干版的结构  18-19
    2.3.2 卤化银乳胶的光化学过程  19-20
    2.3.3 卤化银乳胶的漂白  20-22
    2.3.4 卤化银干版的光密度特性  22
  2.4 曝光量单位换算  22-23
  2.5 结果与讨论  23-24
第三章三维动画显示透射体积全息图的研究与制作  24-43
  3.1 透射体积全息  25-31
    3.1.1 乳胶厚度的影响  25
    3.1.2 乳胶收缩的影响  25-28
    3.1.3 多重记录时 θ_R的确定  28-30
    3.1.4 多重记录时 θ_O的修正  30-31
  3.2 透射体积光栅的实验研究  31-36
    3.2.1 透射体积光栅记录光路  32-33
    3.2.2 透射光栅检测装置  33-34
    3.2.3 处理工艺  34-36
    3.2.4 不同参物比对效率的影响  36
  3.3 多次曝光全息图的衍射效率  36-37
    3.3.1 顺序记录  36-37
    3.3.2 同时记录  37
  3.4 记录光路设计  37-39
  3.5 控制电路的设计  39-40
  3.6 再现光路及再现装置  40-42
  3.7 结果与讨论  42-43
第四章物体“站立式”显示反射体积全息图的研究与制作  43-60
  4.1 反射体积光栅  44-47
    4.1.1 反射体积光栅的记录光路  44-45
    4.1.2 反射体积光栅的检测装置  45-46
    4.1.3 反射光栅中“木纹”对衍射效率的影响  46-47
  4.2 处理工艺  47-55
    4.2.1 处理工艺对反射峰值波长和衍射效率的影响  47-51
    4.2.2 漂白剂对反射峰值波长和衍射效率的影响  51-52
    4.2.3 脱水剂对反射峰值波长的影响  52-53
    4.2.4 干版预浸泡溶液浓度对反射峰值波长的影响  53-54
    4.2.5 不同参物比对效率的影响  54-55
  4.3 光路设计  55-57
  4.4 角度偏移及修正  57-59
  4.5 结果与分析  59-60
第五章结论与展望  60-63
  展望和下一步的工作:  62-63
参考文献  63-68
附录  68-69
学习期间完成的和发表的论文  69-70
致谢  70-71

激光再现体积全息图的研究

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