用于智能显示的相位型计算全息图的设计

作     者：张梦妮 张锦 蒋世磊 孙国斌 弥谦 王震 张强 武耀霞 ZHANG Meng-ni;ZHANG jin;JIANG Shi-lei;SUN Guo-bin;MI Qian;WANG Zhen;ZHANG Qiang;WU Yao-xia

作者机构：西安工业大学光电工程学院陕西西安710021 

基　　金：陕西省教育厅重点实验室科研计划(No.13JS038) 陕西省科技厅重点实验室项目(No.2013SZS14-P01) 西安工业大学校长科研基金(No.XAGDXJJ1303)资助~~ 

出 版 物：《液晶与显示》 (Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays)

年 卷 期：2018年第33卷第3期

页      码：245-253页

摘      要：介绍了一种基于相息图原理的用于智能显示的纯相位型计算全息图的设计方法,并在此基础上,以雪花图形和分划板图形为例,完成了全息元件实验样件的制作及全息再现实验,这种实时再现的图像可以用于智能显示。在已知记录介质折射率的情况下,通过控制纯相位型计算全息图记录介质表面微结构的宽度和高度来调制光波,得到所需图像。采用逐步迭代的傅里叶变换算法来获取纯相位型计算全息图的相位结构,为了降低相位型计算全息图的制作难度,提出量化数学模型,并对所设计的相位结构进行量化处理,给出了纯相位型计算全息图的4台阶浮雕型相位结构。全息元件的尺寸设定为6mm×6mm,工作波长为650nm,衍射结构的最小特征尺寸为8μm。理论计算和模拟再现像的结果表明,在未考虑加工误差的条件下,所提供的这种用于智能显示的纯相位型计算全息图的设计方法是可行的。此方法可推广用于其它任意特定图案的纯相位型计算全息图的设计,也可用于设计具有光束整形功能的衍射光学元件,如离轴照明的光束的整形匀光器件等。用于智能显示时,用平行光照射制作的实验样件,只得到的单一的衍射图像,不存在其他衍射级次的图像,在考虑采用台阶量化结构和存在加工误差的情况下,衍射效率仍然很高。若改变设计的全息图相位的正负,并用平行光以特定的角度照射制作此相位型计算全息图,可用于全息瞄准。

主 题 词：智能显示 纯相位型计算全息图 量化相位结构 相息图 衍射光学元件 

学科分类：0810[工学-土木类] 0808[工学-自动化类] 070207[070207] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/YJYXS20183303.0245

馆 藏 号：203284661...