一、用二元光学技术制作的双通道Kinoform（论文文献综述）
王磊[1]（2019）在《基于CGH的高精度非球面检测方法研究》文中研究说明非球面相比于传统的球面,不仅具有提高系统相对孔径、扩大系统视场角、校正系统像差等优势,还可以简化系统结构、缩小系统体积,被广泛应用于目前的光学系统设计中。为了达到光学系统设计的预期结果,高精度非球面的加工制造就显得尤为重要,高精度的面形检测技术和高精度的非球面加工技术是相辅相成的,因此高精度的非球面光学元件检测技术已成为光学研究的热门课题和前沿领域。针对目前常用的大口径非球面,传统的检测方法如三坐标测量法,工艺面检测法已经无法满足要求。计算全息法（CGH）属于干涉测量,它可以产生任意待测非球面所需的理想波前对其进行相位补偿;通过数学表达式与待测面一一对应,不需要被两两交叉对比检验;且其结构简单,具有辅助调节功能,可以精确调节与待测面的相对位置。综合而言,本文提到的基于CGH的高精度方法在非球面检测中具有无可比拟的优势,对其进行深入研究有利于提高加工质量,推动非球面的应用。论文首先介绍了基于CGH检测非球面的方法在国内外的研究状况,列举了几种常用的非球面检测方法,明确了计算全息法（CGH）在大口径非球面检测中的优势,论述了非球面检测的理论基础及基于CGH检测非球面的原理,说明了CGH的设计方法与流程。其次,根据检测系统中计算全息图的不同工作模式,选择了对应的CGH类型;将CGH简化为二元光栅线性模型,基于该模型利用Matlab分析CGH的各类制作参数对衍射效率与检测结果的影响,明确了本文所设计CGH的制作参数;针对待测非球面选择了相对应CGH各部分的布局形式。最终确定了本文所设计CGH的主全息部分使用1级衍射光,对准全息部分使用3级衍射光,各部分全息以扇形环带型分布,制作占空比为0.5,刻蚀深度为0.35?。再次,对同轴非球面（口径D=600mm,非球面度K=-1.1097,曲率半径R=1200mm）的主全息进行了设计,给出了系统初始结构的确定方法,分析了高次衍射光所成鬼像对成像结果的影响,通过加入载频对各级衍射光进行级次分离,减小鬼像干扰,综合考虑成像质量与加工难度,最终得到了该同轴非球面检测系统主全息的设计结果,其设计残差为0.0001?,刻线最密处间隔为14.5μm;根据主全息设计所得的系统结构设计了对准全息,所得系统的设计残差为0,刻线最密处间隔为3.6μm。因此系统成像效果良好且加工难度小;沿用同轴非球面CGH的设计方法,对离轴非球面（口径D=410mm,非球面度K=-1.5614,曲率半径R=5386.79mm）的主全息进行设计,分析其弊端后提出将离轴非球面移动旋转至其顶点与光轴重合,从而实现离轴非球面同轴检测的方法,克服了直接套用同轴CGH设计方法带来的不利影响。最后针对CGH检测系统进行公差分析与实验验证。基于CGH的工艺流程,通过前文提到的二元线性光栅模型定量分析了CGH的制作误差对检测精度的影响;利用ZEMAX软件对装调过程中的离焦、倾斜等引入的误差进行分析,给出了该系统的检测精度。根据设计结果搭建CGH检测系统对同轴非球面进行了检测,结果与offner补偿镜的检测结果基本一致,证明了系统设计的可行性。最后提出了系统公差抑制的方法,确定改进后检测系统的综合误差较小,系统检测精度可以达到0.01?RMS。
沈亚明[2]（2017）在《二值化相位全息图的设计研究》文中认为全息三维显示技术相比于二维显示技术来说,能提供满足人眼生理观察需求的所有三维场景的深度信息。光学全息只能记录和再现真实存在的物体,计算全息图可方便灵活的实现真实和虚拟的三维场景的动态三维显示。计算机制相位全息图可获得任意期望的光强分布,相比于振幅全息,具有极高的衍射效率。目前全息三维显示技术主要通过空间光调制器或者光致折变材料来实现实时的三维显示。但空间光折变器普遍存在分辨率不足的缺点,光致折变材料的刷新速度达不到视频显示的要求。VO2薄膜材料具有相变时间短,折射率变化大的特点,所以可以设计二值化的相位全息图来调制VO2薄膜材料作为新的全息三维显示的光致折变材料。相位全息图的相位值分布在0-2π之间,相位二值化即将其所有相位值二值化为0和π,会造成大量的信息损失。图像的频谱分布会影响相位全息图二值化损失的信息量。频谱动态范围越大,二值化损失的信息量越大,频谱越平滑,损失的信息量越少。本文针对图像傅里叶频谱高频区频谱较平滑,低频区频谱动态范围过大的特点,结合直接二元搜索法,将高频区和低频区分别再现,得到的再现图像强度相加合成为原始图的再现像。从模拟仿真验证了这种二值化方法的可行性,并与傅里叶变换算法,G-S方法,逐步迭代法和直接二元搜索法进行了比较,仿真结果表明从图像频谱角度去优化设计二值化相位全息图,有助于提高二值化相位全息图再现像的质量。
张瑾[3]（2010）在《基于SLM的标准波面重建算法研究》文中研究表明在光学研究领域中,非球面因其能够缩小光学系统外型尺寸,减轻仪器重量,提高光学性能,改善成像质量,因而被广泛应用于现代光学系统中。但是,现阶段造成非球面技术在应用上无法取得更大进展的制约因素却是来自其检测方法的限制——很难实现简单、高效、准确的面形检测。特别地,针对不同非球面面形的检测,其对应标准波面的获取更是一个盲点。论文对基于SLM的标准波面重建技术进行了研究。根据全息图不同编码方法和SLM的自身特点选取计算全息干涉图编码方式,将编码得到的全息图加载到具有实时显示功能的SLM上实现了标准波面再现,对SLM引起的再现波面质量下降,提出了栅格信息错位叠加法并进行了模拟,结果表明波面质量有所改善。全文共分五个部分,具体内容如下。论文第一部分将现有非球面检测技术的发展现状做了一定介绍,特别对非球面检测过程中标准波面的获取现状做了充分阐述；论文第二部分将课题选用的计算全息干涉技术及计算全息基本原理做了深入阐述,重点对计算全息图的不同编码方法做了详细研究,并利用不同编码方式实现了标准波面的全息记录；论文第三部分将加载标准波面全息图的记录介质——空间光调制器（SLM）的光学调制性质、成像特性及在光学领域中的一些成熟应用进行了深入研究,并依据SLM的自身特点选取计算全息干涉图编码方式实现对标准波面的编码；论文第四部分在基于上述研究基础上搭建了光学实验平台,完成了基于SLM的标准波面再现研究工作；论文第五部分针对实验中,SLM作为全息记录介质引起再现波面质量下降提出了错位叠加修订方案,并将这一过程进行了模拟,结果表明基于错位叠加方法的重建波面RMS值降低了近4.45倍。论文以非球面检测技术为背景,计算全息干涉技术为依托,对非球面检测过程中基准波面的重建技术做了详尽的分析与研究,为非球面高精度检测过程中标准波面的获取提供了可靠的理论基础和实验依据。
许富洋,李勇,金洪震,王辉[4]（2010）在《三维场景相息图的白光再现研究》文中指出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.
吴海清[5]（2009）在《眼镜式微显示器光学系统设计研究》文中指出作为新型图像信息显示器件,眼镜式微显示器在提供景象的全面信息方面具有很大的优势,它不仅作为个人应用显示器,还是紧凑型大屏幕投影系统设计的基础,由于平板显示器的迅速发展和普及,使得眼镜式微显示器在很大成度上克服了大重量、大体积、高功耗和高工作电压等缺点,使其应用前景更加广阔。由于其具有大画面、便携、不须手持、可体验视觉图像变化时全身心投入的临场感等特点,已被广泛应用于军事、娱乐、医疗、工程和模拟训练等领域。本文研究了塑料透镜在眼镜式为微显示器光学系统中的应用,设计了适用于眼镜式虚拟微显示器的全塑料（聚甲基丙烯酸甲脂—PMMA）光学系统。引入反射镜来折叠光路以缩短系统长度,引入衍射面,利用其负色散性和波面任意整形特性来消除系统色差及改善波前像差。该系统重量仅为9.8g。目视系统中需重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.31mm和8.8μm,最大畸变＜7%。系统最小角分辨率为0.8mrad,全视场为32°。
包秋亚[6]（2008）在《全息头盔显示光学系统设计研究》文中进行了进一步梳理头盔显示器（Helmet-Mounted Displays,HMD）由1968年哈佛大学的lvanSutherland首先提出,并设计出应用CRT（阴极射线管）的头盔显示器。经过40年的发展,头盔显示器取得了巨大的进步和广泛的应用。理想的HMD光学系统应该重量轻、体积小。为满足这些要求,文中在介绍全息头盔显示系统的产生、发展的基础上,讨论了折/衍混合成像光学系统的设计原理,描述了改进传统的HMD光学系统的两种方法:一种是在传统目镜的基础上以折/衍混合单透镜代替双胶合透镜;另一种是透视式液晶头盔显示器的光学系统,取消了中继光学系统,采用二元光学元件消除像差,采用全息护目镜作为光学组合玻璃。这些模式比传统HMD光学系统优越,而且能使HMD光学系统体积小、重量轻,成像质量好。最后还设计了微光夜视头盔的光学系统。
林琳[7]（2007）在《折/衍混合投影式头盔显示光学系统设计研究》文中进行了进一步梳理用于头盔显示器的光学系统不仅要求具有高分辨率、大视场、大出瞳直径和大出瞳距离等光学性能,而且要求系统在结构上轻便紧凑。而传统的头盔显示系统难以同时满足上述要求。二元光学的发展,为头盔显示系统设计开辟了新的途径,在一定程度上促进了头盔系统的轻小化设计。随着头盔显示器的发展,人们对其在增大视场、成像质量、简化结构、轻量化方面提出了更高的要求,二元光学元件已经不能从根本上解决头盔系统的高性能和轻小化问题了。投影式头盔系统是上世纪九十年代末和本世纪初发展起来的一种新型的头盔显示器,能在保持系统高性能的同时实现其轻小化设计。它是基于投影物镜和回射屏的,与传统的头盔系统有本质的区别,可以获得更小的体积和重量、更大的视场以及更小的像差,尤其是畸变。投影式头盔在医学可视化培训、交互环境、数字化个兵等领域有重要的应用,并正在成为国际上二十一世纪光显示领域高新技术产业的一个新兴热点。本论文以折/衍混合投影式头盔显示光学系统为研究方向,主要的研究工作如下:1.分析了基于目镜的几种头盔显示器的缺陷和投影式头盔显示器的优势;设计了可用于投影式头盔显示器的两款投影物镜——50视场折射系统和50视场折/衍混合系统;基于折/衍混合物镜设计了投影式头盔显示光学系统,该系统针对1.3英寸彩色LCD设计,出瞳直径为12 mm,出瞳距离为25 mm。像差分析说明三个系统各项指标均达到或超过了设计要求,且能完成VGA模式图像的显示。其中,折射系统重27.4 g,折/衍系统仅重13 g,证明了二元面的引入可以实现头盔光学系统的轻量化设计;折射和折/衍混合投影系统的镜头直径分别只有24.6 mm和23.4 mm,十分有利于双目设计。2.设计了微光夜视头盔的光学系统。其中物镜视场为±1 8, f /#为1.43,由6片透镜组成,含有一个二元面,可兼容输入面尺寸φ1 8mm二代微光像增强器;将投影式结构用于微光夜视仪的目视系统,其出瞳直径和出瞳距离满足头盔显示的要求。投影式目视系统表现出了传统目镜系统不可比拟的优势,它对于减小夜视眼镜的突出量,降低重心,减小佩戴者的颈部负担,提高其成像质量都具有重要作用。它为微光夜视仪的目视系统设计提供了一种全新的思想和概念。
谌廷政[8]（2004）在《微光学器件灰度掩模制作及应用技术的研究》文中研究说明随着微光学元件在现代通讯、军事应用、空间技术、超精加工、信息处理、生物医学及娱乐消费等众多领域中的广泛应用,与微光学领域相关的设计、制作与应用技术的研究受到越来越多的重视。本文主要针对微光学技术发展的瓶颈问题——器件制作进行重点研究,并初步探讨了微光学器件的设计与应用。本文的主要研究内容和结论有: 1.在全面分析了现有衍射光学标/矢量理论的基础上,提出了一种简单通用的光程差积分法,可用于复杂面形衍射器件的标量分析。 （1） 通过与角谱分析法和严格耦合波分析法之间计算结果的对比,证明了光程差积分法在标量领域的有效性; （2） 利用光程差积分法设计了一种新型同面相位补偿等腰闪耀光栅,解决了异面相位补偿二次衍射及加工对准的难题,并采用时域有限差分法验证了设计结果的正确性。 2.首次提出了彩色等效灰阶细分扩展实现掩模曝光深度精细控制的方法。 （1） 通过对掩模曝光深度与曝光光强之间的关系分析,得出等效灰阶细分扩展的必要性和扩展需求; （2） 提出了两种彩色等效灰度的颜色选择方法:测试选取法和解析计算法; （3） 针对彩色胶片制作模拟掩模易受外部环境影响及重复性不好的缺点,首次提出了彩色数字掩模,并以三彩色LCD（Liquid Crystal Display）组合彩色数字掩模制作为例,给出了3LCD组合方法及灰阶细分扩展计算公式。 3.首次建立了一套基于DMD（Digital Micromirror Device）的微光学数字化灰度掩模制作系统。利用实时并行直写数字掩模精缩曝光技术,提高了掩模制作的速度和分辨率,获得了较好的实验结果。 4.基于DMD数字化灰度掩模制作系统,首次提出了以下一系列适用于数字灰度掩模制作的新技术: （1） 数字移动掩模技术。数字移动掩模可用于制作柱透镜、正弦光栅、大数值孔径微透镜阵列等。建立了一个非整数周期移动曝光累积能量模型和一个多周期掩模阵列移动曝光边框效应模型,并给出了仿真和实验结果; （2） 数字旋转掩模技术。数字旋转掩模可用于制作大数值孔径微透镜、圆对称整形器件、锥形棱镜等。以几种常用微光学器件为例,构建了旋转掩模的数学模型并分别给出了仿真和实验结果; （3） 数字分形掩模技术。掩模分形可用于解决精缩投影系统入瞳透镜孔径有限导致的边缘能量损失。本文首次提出了多种数字掩模分形方法,如周期放大法、台阶分
韩良恺,沐仁旺,纪宪明,吴国祥[9]（2004）在《用二元光学技术制作的双通道Kinoform》文中进行了进一步梳理通过对物的频谱加入二次相位因子,使其具有双通道的特性;再采用Gerchberg Saxton（G S）的迭代算法,在物域和频域之间进行多次迭代,使频谱的振幅大致为常数,并对频谱进行量化。用二元光学技术制作了8台阶透射式双通道kinoform,再现时获得了清晰的像,衍射效率较高,达到58.5%。
赵志雄[10]（2018）在《基于灰度图像的数字全息动态显示技术研究》文中认为全息显示是一种裸眼3D显示技术,在微机电系统、医疗、商业、科研、军事、娱乐等各个领域有着潜在的应用与研究价值。传统的3D显示技术如立体显示、集成成像和光场显示等多采用二维屏幕静态或动态地显示具有双目视差的二维图像,利用人眼的视觉暂留效应体现出三维效果,但是缺乏实际的物理景深,无法满足人眼视觉全部感知功能,长时间观察会造成人眼的视觉疲劳等问题。全息显示包含三维物体的所有真实空间信息,相比于传统的三维显示技术更能满足人眼自然观察习惯。目前主要通过激光记录和电脑模拟三维物体来实现全息显示,这两种方法存在着记录环境苛刻、成本昂贵和显示效果真实性低等缺点,如何利用简化方法实现全息显示具有重要的研究意义与价值,因此本文提出了一种基于灰度图像的数字全息动态显示方法。主要研究的内容如下:（1）深入研究了计算全息术的基本原理,综合分析了各种编码方式的再现像,总结得到了相息图编码方式具有无共轭像、高衍射效率和重建像峰值信噪比高等优点。同时对位相型全息图的优化算法迭代傅里叶算法（IFTA）进行了研究和分析,对提高全息显示效果研究具有指导意义。（2）提出了一种基于单幅二维灰度图的相位构造方法:对于灰度图中显着区域提取出灰度分布,并且按照灰度的最小最大值量化为02π,采用多项式拟合方式,对行列进行拟合构造出相位分布。并且引入正则均方差（MSE）作为评价标准,和经典的Gerchberg-Saxton（GS）和光强传播方程（TIE）等相位恢复方法进行对比,结果表明本方法可以有效地得到三维场景的相位分布并且MSE仅为9.327′10-7,伪精确传播方程（PTIE）算法经过100次迭代后的MSE为1.5822′10-6。（3）在上述方法基础之上,提出了一种结合二维图像强度信息和物体真实相位信息的全息三维显示方法。利用该方法计算得到3D物体的相息图,能有效地抑制散斑噪声,且具有无共轭像和零级斑,重建相位分布良好等特点。同时该方法和动态随机位相层析法的结果进行了对比,结果表明本方法在有效地抑制噪声的同时减少了计算的复杂性。（4）研究了硅基液晶空间光调制器（LC-SLM）的相位调制特性,搭建了基于SLM和不同承载介质的全息动态显示系统,结合本文提出的相息图计算方法,进行了光电实验,实现了基于灰度图像的全息光电动态显示。
二、用二元光学技术制作的双通道Kinoform（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用二元光学技术制作的双通道Kinoform（论文提纲范文）
（1）基于CGH的高精度非球面检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 论文的研究内容 |
| 第2章 非球面检测的理论基础 |
| 2.1 非球面的定义 |
| 2.2 非球面的光学性质 |
| 2.2.1 非球面法线像差与孔径 |
| 2.2.2 非球面度 |
| 2.3 非球面的检测方法 |
| 2.3.1 轮廓检测法 |
| 2.3.2 三坐标测量法 |
| 2.3.3 条纹检测法 |
| 2.3.4 子孔径拼接法 |
| 2.3.5 补偿法 |
| 2.3.6 计算全息法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 CGH的类型选择及关键参数确定 |
| 3.1 CGH的定义 |
| 3.1.1 光学全息图 |
| 3.1.2 计算全息图 |
| 3.2 CGH的分类与选型 |
| 3.2.1 根据透过率分类 |
| 3.2.2 根据制作工艺分类 |
| 3.3 制作参数的选择 |
| 3.3.1 二元线性光栅模型 |
| 3.3.2 衍射效率 |
| 3.3.3 衍射级次与占空比 |
| 3.3.4 刻蚀深度 |
| 3.3.5 布局形式 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于CGH的非球面检测系统设计 |
| 4.1 检测系统基本理论 |
| 4.1.1 检测原理 |
| 4.1.2 Zygo干涉仪 |
| 4.1.3 CGH设计方法 |
| 4.2 同轴非球面CGH检测系统设计 |
| 4.2.1 主全息的设计 |
| 4.2.2 鬼像分析 |
| 4.2.3 级次分离 |
| 4.2.4 对准全息的设计 |
| 4.2.5 基准全息的设计 |
| 4.3 离轴非球面CGH检测系统设计 |
| 4.3.1 离轴非球面离轴检测 |
| 4.3.2 离轴非球面同轴检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 系统公差分析与实验验证 |
| 5.1 CGH的制作误差 |
| 5.1.1 基底面形误差 |
| 5.1.2 材料不均匀性误差 |
| 5.1.3 刻蚀位置畸变误差 |
| 5.1.4 刻蚀深度与占空比误差 |
| 5.2 系统装调误差 |
| 5.2.1 CGH装调误差 |
| 5.2.2 待测非球面装调误差 |
| 5.3 非球面检测实验 |
| 5.4 误差抑制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 改进展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）二值化相位全息图的设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 全息术的发展 |
| 1.3 全息三维显示 |
| 1.4 本论文主要内容 |
| 第二章 全息理论 |
| 2.1 光学全息理论 |
| 2.1.1 波前记录 |
| 2.1.2 波前再现 |
| 2.2 计算全息的理论 |
| 2.2.1 傅里叶变换基础 |
| 2.2.2 抽样定理和空间带宽积 |
| 2.2.3 计算全息的分类 |
| 2.3 全息图编码方式 |
| 2.3.1 迂回位相编码 |
| 2.3.2 修正离轴参考光编码 |
| 2.3.3 位相型编码 |
| 2.4 相位全息图的优化算法 |
| 2.4.1 迭代傅里叶变换算法 |
| 2.4.2 直接二元搜索法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 二值化相位全息图的制作和再现 |
| 3.1 傅里叶二值化相位全息图的制作和再现 |
| 3.2 单次的傅里叶变换算法 |
| 3.2.1 未加随机相位的单次傅里叶变换算法 |
| 3.2.2 添加随机相位的单次傅里叶变换算法 |
| 3.3 GS迭代后的相位全息图二值化的算法 |
| 3.4 逐步迭代法 |
| 3.5 直接二元搜索法 |
| 3.6 分频段二值化相位全息图 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 总结及其展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（3）基于SLM的标准波面重建算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 发展现状 |
| 1.2.1 非球面检测中基准波面获取现状 |
| 1.2.2 计算全息编码算法现状 |
| 1.2.3 基于空间光调制器全息再现现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究意义 |
| 2 计算全息与波面再现原理 |
| 2.1 计算全息概述 |
| 2.1.1 计算全息的特点 |
| 2.1.2 计算全息图的分类 |
| 2.1.3 计算全息的应用 |
| 2.2 标准波面再现基本原理 |
| 2.2.1 计算全息基础理论 |
| 2.2.2 标准波面再现原理 |
| 2.2.3 不同编码原理 |
| 2.2.4 标准波面的不同编码算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 空间光调制器特性及基于SLM波面再现 |
| 3.1 液晶空间光调制器概述 |
| 3.1.1 空间光调制器的原理 |
| 3.1.2 空间光调制器的分类 |
| 3.1.3 空间光调制器的功能 |
| 3.1.4 空间光调制器的光学性质 |
| 3.1.5 几种空间光调制器简介 |
| 3.2 空间光调制器的像素结构及影响 |
| 3.2.1 SLM的像素结构 |
| 3.2.2 像素结构的影响 |
| 3.3 基于SLM的标准波面重建算法 |
| 3.3.1 修正离轴参考光计算全息图 |
| 3.3.2 计算全息干涉图 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于计算全息干涉法的标准波面再现技术 |
| 4.1 实验系统原理 |
| 4.1.1 计算全息再现系统 |
| 4.1.2 系统实验原理 |
| 4.2 光学再现 |
| 4.2.1 再现方法与步骤 |
| 4.2.2 平面波和球面波重建结果 |
| 4.2.3 实验结果分析 |
| 4.3 实验系统改进 |
| 4.3.1 大幅度离轴量成因 |
| 4.3.2 改进方案 |
| 4.3.3 误差产生原因 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于SLM栅格结构的标准波面重建 |
| 5.1 SLM黑栅结构对重建波面的影响 |
| 5.1.1 SLM空间结构模拟 |
| 5.1.2 黑栅结构对重建波面的影响 |
| 5.2 基于SLM空间栅格结构重建波面 |
| 5.2.1 实现原理 |
| 5.2.2 SLM空间结构模拟 |
| 5.2.3 重建波面实现算法 |
| 5.2.4 模拟结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 后期工作与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（4）三维场景相息图的白光再现研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 原理 |
| 1.1 彩虹全息图特点 |
| 1.2 相息图的白光再现 |
| 1.3 彩虹相息图的制作方法 |
| 2 实验结果及分析 |
| 3 结论 |
（5）眼镜式微显示器光学系统设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 头盔微显示器概况 |
| 1.3 头盔微显示器的作用及发展趋势 |
| 1.4 国内外微显示器的研究状况 |
| 1.5 衍射光学元件在微显示器光学系统中的应用 |
| 1.6 眼镜式微显示器的应用领域 |
| 1.7 本论文研究的内容 |
| 第二章 微显示器光学系统设计要求 |
| 2.1 人眼视觉 |
| 2.2 人眼光学系统模型 |
| 2.3 人因素对微显示光学系统参量的要求 |
| 2.4 图像源 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 微显示器光学系统形式 |
| 3.1 微显示器光学系统基本原理 |
| 3.2 直视式与透视式微显示器光学系统 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 衍射光学元件在眼镜式微显示器光学系统中的应用 |
| 4.1 衍射光学元件概念 |
| 4.2 衍射光学元件像差特性 |
| 4.3 衍射光学的色散性质 |
| 4.4 衍射光学元件的衍射效率问题 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 直视型眼镜式微显示器光学系统设计 |
| 5.1 光学材料的选择 |
| 5.2 设计思路和光学系统相关参数 |
| 5.3 设计结果及像差分析 |
| 5.4 衍射参量计算 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 眼镜式微显示器光学系统的公差分析 |
| 6.1 公差的形式 |
| 6.2 公差分析的方法 |
| 6.3 分析结果 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 基于有限元的眼镜式微显示器光学系统性能热分析 |
| 7.1 有限元模型的建立和分析 |
| 7.2 标准球面方程拟合法 |
| 7.3 Zernike多项式拟合 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 本论文的主要工作 |
| 8.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文 |
| 硕士期间申请专利 |
| 附录 I CODEV公差计算程序计算系统各公差参数的性能下降敏感度 |
（6）全息头盔显示光学系统设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 全息头盔显示系统的产生、发展和应用 |
| 1.2 本文研究的主要内容和方法 |
| 1.3 本文的目的和意义 |
| 第二章 折/衍混合成像光学系统的设计原理 |
| 2.1 衍射光学元件的光线追迹 |
| 2.2 衍射光学元件的单色初级像差特性 |
| 2.3 衍射光学元件的色散 |
| 2.4 衍射光学元件的衍射效率 |
| 2.5 衍射光学元件的最小特征尺寸限制 |
| 第三章 衍射光学元件在目镜中的应用研究 |
| 3.1 折/衍混合目镜的设计原理及方法 |
| 3.2 衍射面参数的讨论 |
| 3.3 传统目镜与折/衍混合目镜设计结果的比较 |
| 3.4 用于头盔显示器的折/衍混合目镜设计 |
| 第四章 透视式液晶头盔显示系统设计 |
| 4.1 头盔的设计原理及方法 |
| 4.2 取消中继光学系统前后的比较 |
| 4.3 采用二元光学元件消除像差前后的比较 |
| 4.4 采用全息护目镜作为光学组合玻璃 |
| 第五章 微光夜视头盔显示器光学系统设计 |
| 5.1 微光夜视头盔的组成 |
| 5.2 设计方案 |
| 5.3 设计目标 |
| 5.4 光学系统设计结果 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）折/衍混合投影式头盔显示光学系统设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 头盔显示器概况 |
| 1.2 二元光学元件概况 |
| 1.3 投影式头盔显示器的提出 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第二章 二元光学元件的光学特性 |
| 2.1 二元光学元件的相位分布 |
| 2.2 二元光学元件的色散性质 |
| 2.2.1 二元光学元件的等效阿贝数 |
| 2.2.2 二元光学元件的部分色散性质 |
| 2.2.3 折/衍混合系统实现消色差 |
| 2.3 二元光学元件的衍射效率 |
| 2.3.1 连续相位衍射元件的衍射效率 |
| 2.3.2 二元衍射元件的衍射效率 |
| 2.4 二元光学元件的特征参数 |
| 第三章 投影式头盔显示光学系统 |
| 3.1 常见类型头盔显示器的缺陷 |
| 3.2 投影式头盔显示器 |
| 3.3 设计参数要求 |
| 3.4 50°视场投影式头盔显示器设计 |
| 3.4.1 50°视场折射投影物镜设计 |
| 3.4.2 50°视场折/衍混合投影物镜设计 |
| 3.4.3 基于折/衍混合物镜的投影式头盔显示器设计 |
| 3.4.4 小结 |
| 第四章 微光夜视光学系统设计 |
| 4.1 微光夜视系统概况 |
| 4.2 微光折/衍混合物镜设计 |
| 4.2.1 设计目标 |
| 4.2.2 设计结果 |
| 4.3 投影式微光目视系统设计 |
| 4.3.1 设计参数要求 |
| 4.3.2 设计结果及分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 论文的主要研究成果 |
| 5.2 进一步的研究工作 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）微光学器件灰度掩模制作及应用技术的研究（论文提纲范文）
| 目录 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词说明 |
| 插图和附表索引 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 衍射光学的分析理论和设计方法 |
| 1.3 微光学元件的制作方法及国内外发展现状 |
| 1.3.1 基于VLSI的套刻技术 |
| 1.3.2 直写技术 |
| 1.3.3 灰度掩模技术 |
| 1.3.4 掩模的记录材料与复制技术 |
| 1.4 目前取得的研究成果及发展趋势 |
| 1.4.1 研究成果 |
| 1.4.2 微光学的发展趋势 |
| 1.5 论文的研究思路及内容安排 |
| 1.5.1 本文的研究思路 |
| 1.5.2 本文的内容安排 |
| 1.6 本文的研究特色 |
| 第二章 衍射光学元件的理论分析方法 |
| 2.1 矢量衍射分析 |
| 2.1.1 矢量分析方法的对比 |
| 2.1.2 时域有限差分法 |
| 2.2 标量衍射分析 |
| 2.2.1 标量衍射分析方法的对比 |
| 2.2.2 光程差积分法原理 |
| 2.3 OPDI法在相位补偿等腰闪耀光栅设计中的应用 |
| 2.3.1 反面相位补偿型等腰闪耀光栅结构分析 |
| 2.3.2 同面相位补偿型等腰闪耀光栅结构设计 |
| 2.3.3 仿真优化计算 |
| 2.3.4 FDTD严格矢量计算验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 彩色等效灰阶扩展掩模制作方法研究 |
| 3.1 彩色等效灰度掩模制作原理 |
| 3.2 灰阶扩展的必要性分析 |
| 3.3 彩色等效灰阶细分扩展掩模制作方法 |
| 3.3.1 直接测试选取法 |
| 3.3.2 解析优化算法探讨 |
| 3.4 彩色等效灰度掩模制作实验 |
| 3.4.1 彩色等效灰度掩模制作 |
| 3.4.2 三种相似等效灰度掩模方法对比 |
| 3.5 彩色等效数字掩模制作方法研究 |
| 3.5.1 基于三彩色LCD组合的彩色等效数字掩模制作技术 |
| 3.5.2 三彩色LCD组合等效灰阶细分扩展的理论分析 |
| 3.5.3 彩色等效灰阶扩展数字掩模制作方法的优点 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于DMD的数字化灰度掩模制作方法研究 |
| 4.1 DMD简介 |
| 4.1.1 DMD的发展历史与现状 |
| 4.1.2 DMD与LCD的对比 |
| 4.1.3 DMD的工作原理 |
| 4.2 DMD数字化灰度掩模制作系统设计 |
| 4.2.1 系统结构设计 |
| 4.2.2 刷新率对掩模制作的影响 |
| 4.2.3 占空比因子对掩模制作的影响 |
| 4.3 单DMD灰度掩模制作技术的研究 |
| 4.3.1 灰度掩模制作方法对比 |
| 4.3.2 数字实时掩模制作技术的研究 |
| 4.3.3 数字移动掩模制作技术的研究 |
| 4.3.4 数字旋转掩模制作技术的研究 |
| 4.3.5 数字编码掩模制作技术的研究 |
| 4.3.6 数字分形掩模制作技术的研究 |
| 4.4 DMD组合等效灰阶细分扩展掩模制作技术的研究 |
| 4.4.1 2DMD灰阶细分扩展数字化掩模制作系统的结构设计 |
| 4.4.2 DMD组合与LCD组合等效灰阶扩展掩模制作技术的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 DMD数字化掩模实验制作与误差特性分析 |
| 5.1 计算机辅助设计与控制软件 |
| 5.2 DMD数字化灰度掩模制作实验 |
| 5.3 DMD灰度掩模制作误差特性分析 |
| 5.3.1 照明系统引入的误差 |
| 5.3.2 DMD的控制系统误差 |
| 5.3.3 曝光及显/定影误差 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 MOE在精密测量中的应用 |
| 6.1 激光整形器件在半焦斑边缘检出技术中的应用 |
| 6.1.1 激光光束整形的方法 |
| 6.1.2 高斯分布半焦斑技术 |
| 6.1.3 倒T型分布整形应用的理论分析 |
| 6.1.4 整形器件的位相设计与加工 |
| 6.1.5 实验验证 |
| 6.1.6 整形误差影响分析 |
| 6.1.7 几种能量分布在边缘定位应用中的对比 |
| 6.2 小角度衍射噪声光栅滤波方法研究 |
| 6.2.1 闪耀光栅滤波原理 |
| 6.2.2 仿真结果分析 |
| 6.2.3 加工误差对闪耀光栅滤波的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 同面相位补偿角谱分析 |
| A1 等腰闪耀光栅等闪耀角同面相位补偿角谱模型 |
| A2 等腰闪耀光栅变闪耀角同面相位补偿角谱模型 |
| A3 同面相位补偿的效果分析及扩展应用 |
| 附录B 作者在攻读博士学位期间发表的论文和获得的成果 |
（9）用二元光学技术制作的双通道Kinoform（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 原 理 |
| 2.1 单通道相息图原理 |
| 2.2 自成像及双通道原理 |
| 3 制作过程 |
| 4 实验与结果 |
（10）基于灰度图像的数字全息动态显示技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与组织结构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 组织结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 计算全息基本理论及再现像优化方法 |
| 2.1 计算全息的理论基础 |
| 2.1.1 计算全息图的分类 |
| 2.1.2 抽样定理与空间带宽积 |
| 2.1.3 基于衍射理论的全息图计算方法 |
| 2.1.3.1 傅里叶计算全息图的计算方法 |
| 2.1.3.2 菲涅尔计算全息图的计算方法 |
| 2.2 计算全息的编码 |
| 2.2.1 迂回位相编码 |
| 2.2.2 修正离轴参考光编码 |
| 2.2.2.1 博奇编码 |
| 2.2.2.2 黄氏编码 |
| 2.2.2.3 李氏编码 |
| 2.2.3 相息图编码 |
| 2.3 计算全息再现像优化 |
| 2.3.1 迭代傅里叶变换算法 |
| 2.3.2 强度叠加 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于二维灰度图像的相位构造 |
| 3.1 相位的主导性 |
| 3.2 相位恢复算法 |
| 3.2.1 GS算法 |
| 3.2.2 TIE算法 |
| 3.2.2.1 STIE算法 |
| 3.2.2.2 PTIE算法 |
| 3.3 基于二维灰度图的相位构造 |
| 3.3.1 阈值分割 |
| 3.3.2 灰度图像的获取 |
| 3.3.3 多项式拟合 |
| 3.4 相位恢复精度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 三维物体全息图的计算及数值再现 |
| 4.1 生成三维物体计算全息图的典型方法 |
| 4.1.1 平面波角谱分析法 |
| 4.1.2 菲涅尔波带法 |
| 4.1.3 多视角投影合成法 |
| 4.1.4 层析法 |
| 4.1.5 三维全息显示不同方法的对比分析 |
| 4.2 动态随机位相层析法 |
| 4.2.1 动态随机位相层析法基本原理 |
| 4.2.2 噪声抑制效果评价与分析 |
| 4.3 基于数字全息图的全息显示 |
| 4.3.1 基于数字全息图相位信息的全息显示 |
| 4.3.2 数字全息图转化为计算全息图的粒子场三维显示 |
| 4.4 二维图像实现三维全息显示的转换方法 |
| 4.4.1 二维图像实现三维全息显示转换方法的基本原理 |
| 4.4.2 重建效果评价与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于空间光调制器的全息光电显示 |
| 5.1 液晶对光调制原理 |
| 5.2 液晶空间光调制器相位调制 |
| 5.3 全息显示系统界面 |
| 5.4 光电全息显示 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
四、用二元光学技术制作的双通道Kinoform（论文参考文献）
- [1]基于CGH的高精度非球面检测方法研究[D]. 王磊. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2019(05)
- [2]二值化相位全息图的设计研究[D]. 沈亚明. 东南大学, 2017(04)
- [3]基于SLM的标准波面重建算法研究[D]. 张瑾. 西安工业大学, 2010(04)
- [4]三维场景相息图的白光再现研究[J]. 许富洋,李勇,金洪震,王辉. 光子学报, 2010(02)
- [5]眼镜式微显示器光学系统设计研究[D]. 吴海清. 长春理工大学, 2009(02)
- [6]全息头盔显示光学系统设计研究[D]. 包秋亚. 长春理工大学, 2008(02)
- [7]折/衍混合投影式头盔显示光学系统设计研究[D]. 林琳. 天津大学, 2007(04)
- [8]微光学器件灰度掩模制作及应用技术的研究[D]. 谌廷政. 国防科学技术大学, 2004(11)
- [9]用二元光学技术制作的双通道Kinoform[J]. 韩良恺,沐仁旺,纪宪明,吴国祥. 光电子·激光, 2004(01)
- [10]基于灰度图像的数字全息动态显示技术研究[D]. 赵志雄. 重庆理工大学, 2018(12)