潘锋 肖文 李艳

(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 北京 100191)

江月松屈晓声

(北京航空航天大学电子信息工程学院 北京 100191)

1 引言

数字全息技术是基于传统光学全息原理，用二维面阵光电探测器(CCD,CMOS)代替传统全息图记录介质，将全息图以数字形式存储于计算机中；然后通过计算机运用衍射理论模拟实际全息再现时光波的传输过程，通过数值计算得到物光波场的振幅和相位分布[1,2].与传统的光学全息相比，数字全息简化了记录和再现过程，利用单幅全息图记录和再现物体的振幅和相位信息，同时计算机的数值计算为三维光波场信息处理提供了极大的灵活性.目前数字全息技术已成为国际上一个研究热点,并且应用领域日趋广泛[3～11].数字全息实验是一个集合了光学、电学及计算机技术的综合性实验，能够使学生在实验过程中接触和掌握光电图像探测器件的工作原理和使用方法，通过编程进行全息图数字再现,形象且直观地理解光波衍射传播理论及其应用.同时，可以拓宽学生的知识面，了解光学领域的最新发展前沿.本文介绍了从数字全息研究技术中提炼出基本实验内容和装置，并将其引入光学实验教学课程中，激发了学生的实践兴趣，使其深入理解了光波衍射传播理论.

2 数字全息基本原理

2.1 数字全息图的记录

数字全息记录和再现示意图如图1所示.物体平面为(xO,yO)，全息图记录面为(xH,yH)，再现成像平面为(xI,yI)，记录……