在體全息成像系統(tǒng)中,體全息光柵衍射的布拉格匹配條件決定其具有空間成像選擇性和光譜選擇性.例如,探測光以原紀(jì)錄參考光入射時(shí),體全息光柵能夠衍射成像,并由探測器記錄得到的衍射場強(qiáng)度分布,即體全息成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)布拉格匹配的成像重構(gòu);當(dāng)成像探測光偏離記錄參考光條件時(shí),由于偏離布拉格條件,部分輸入信息不能通過系統(tǒng)傳輸,導(dǎo)致成像信號失真.采用點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(Point Spread Function,PSF)和基元光柵耦合波分析法,均可以對球面參考光和平面物光波記錄的體全息光柵透鏡系統(tǒng)的成像特性進(jìn)行分析研究
1. 點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)與成像選擇性評價(jià)
實(shí)際上,體全息成像系統(tǒng)對物體成像是各個(gè)物點(diǎn)散射光通過體全息光柵衍射成像疊加的結(jié)果.當(dāng)探測光點(diǎn)源處在記錄點(diǎn)源的相同位置時(shí),如當(dāng)x、y橫向位置不變,此時(shí)探測光點(diǎn)源經(jīng)過成像系統(tǒng)后,在像面上是一個(gè)理想點(diǎn)像.當(dāng)探測光點(diǎn)源偏離原始記錄位置時(shí),像面上的相應(yīng)點(diǎn)像擴(kuò)展變得模糊,衍射強(qiáng)度也大大降低.因此,須研究體全息系統(tǒng)對單個(gè)探測光點(diǎn)源的成像特性,用以分析對世紀(jì)物體成像質(zhì)量的影響.
2. 點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)與成像選擇評價(jià)
實(shí)際上,體全息成像系統(tǒng)對物體成像時(shí)各個(gè)物點(diǎn)散射光通過體全息光柵衍射成像疊加的結(jié)果.當(dāng)點(diǎn)源探測光處在記錄點(diǎn)源的相同位置時(shí),如當(dāng)x、y橫向位置不變,此時(shí)探測光電源經(jīng)過成像系統(tǒng)后,在像面上是一個(gè)理想點(diǎn)像.當(dāng)探測光點(diǎn)源偏離原始記錄位置時(shí),像面上的相應(yīng)點(diǎn)像擴(kuò)展并變得模糊,衍射強(qiáng)度也大大降低.因此,須研究體全息系統(tǒng)對單個(gè)點(diǎn)源探測光的成像特性,用以分析對實(shí)際物體成像質(zhì)量的影響.
Barbastathis首先采用光強(qiáng)度點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)描述體全息成像系統(tǒng)的成像特性.研究表明,對于由球面參考光與平面信號光記錄制作的SR體全息透鏡,其深度分析率取決于記錄材料的半徑,與半徑的二次方成倒數(shù)關(guān)系;由于對平面波參考光和平面波信號光干涉記錄制作的體全息透鏡,其深度與分辨率記錄材料的半徑成反比關(guān)系.
實(shí)際上,由點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)曲線半高全寬給出的深度分辨率參數(shù)△Zfwhm等同于由衍射效率曲線的半高全寬定義的體全息光柵的深度選擇參數(shù).
Barbastathis首先采用光強(qiáng)度點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)描述全息成像系統(tǒng)的成像特性.采用研究小組光強(qiáng)度點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù),并將歸一化光強(qiáng)度值下降到峰值一半時(shí)所對應(yīng)的曲線寬度,即峰值半高全寬,定義為體全息成像系統(tǒng)的深度分辨率,記為△Zfwhm.研究表明,由球面參考光與平面信號光記錄制作SR體全息透鏡的深度分辨率取決于記錄材料的半徑,與半徑的二次方成倒數(shù)關(guān)系;由平面參考光和平面波信號光干涉記錄制作體全息透鏡的深度分辨率與記錄材料的半徑成反比關(guān)系.
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