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基于空间光调制器的数字全息再现技术研究的任务

书

一、任务背景

数字全息再现技术是利用计算机数字处理技术进行全息图像研究和制作

的一种方法，具有重要的应用价值。空间光调制器是数字全息再现技术

中的关键装置，其作用是利用计算机生成的数字信息调制激光光束的相

位和振幅，从而实现全息图像的再现。目前，利用空间光调制器进行数

字全息再现已经成为数字光学领域研究的热点之一。因此，本次研究将

通过对空间光调制器的应用和研究，进一步提高数字全息再现技术的性

能和应用价值，为数字光学领域的发展做出贡献。

二、研究目的

本次研究的目的是基于空间光调制器的数字全息再现技术，通过探索光

场的分析与处理，改进数字全息的制备和测量技术，实现全息图像的快

速生成和高质量再现。具体研究内容包括空间光调制器的基本原理、数

字全息制备技术、全息图像的数值重建和测量方法等。

三、研究内容

1.空间光调制器基本原理的研究：研究空间光调制器的工作原理和模型，

分析其调制过程的特点和优缺点，为数字全息再现提供理论基础。

2.数字全息制备技术的研究：利用计算机生成数字全息，研究不同算法

下数字全息制备的规律和优化方法，提高数字全息图像的质量和分辨率。

3.全息图像的数值重建方法研究：研究数字全息图像的重建方法，包括

传统的Fresnel衍射、傅里叶域重建、投影重建等方法的优缺点比较，提

高数字全息图像的空间分辨率和图像质量。

4.数字全息图像的测量方法研究：研究数字全息图像的测量及重建技术，

探索测量全息图像时的干涉原理和较为优秀的光源、光学系统等，提高

数字全息图像的测量精度和稳定性。

四、研究成果

1.完成数字全息再现技术的研究，提出三维数字全息制备的优化方法，

具备优秀的全息图像清晰度和分辨率。

2.提出数字全息图像的快速重建方法，实现数字全息图像的高速重建；

3.提出数字全息图像的测量方法，实现全息图像的快速准确测量；

4.在光学全息的研究中，填补国内在此领域的空白，提升了数字光学技

术在全息技术领域的研究和应用水平。

五、研究方案及进度

1.研究方案：

（1）基于空间光调制器的数字全息再现技术基础理论分析2个月

（2）数字全息制备技术研究和优化6个月

（3）全息图像的数值重建方法研究6个月

（4）数字全息图像的测量方法研究4个月

2.研究进度：

2022年9月-2023年3月：2022年9月起开展阶段性任务，完成基础理

论分析和数字全息制备技术的研究；

2023年4月-2023年12月：完成全息图像的数值重建方法和数字全息图

像的测量方法等研究任务，撰写研究论文。

六、预期效益

本次研究的成果将能够为数字光学领域的发展做出贡献，对全息技术的

发展与应用具有十分重要的意义。本次研究可望取得以下预期效益：

1.提高数字全息再现技术的应用性能和实用价值，提高数字全息的重建

图像清晰度和重建速率，打破全息图像的存储和传输难题。

2.推动数字光学技术在全息技术领域的应用和发展，进一步加强我国在

数字光学领域的学术地位和国际竞争力。

3.提升相关领域的研究水平和科研能力，为制造业、医疗、安防等行业

提供更优质的全息技术产品和服务，推动相应产业的发展。