大幅面自由表面投影技术在展览展示、产品发布、虚拟仿真等领域得到了广泛的应用。在深入分析自由表面投影拼接应用案例以及国内外研究现状的基础上,提出了一种新型的适用于大幅面自由表面的投影拼接方法,所研究的关键技术包括相机校正、结构光编码、固定视角的投影几何校正等,在理论研究的基础上设计并实现了三维建筑模型投影系统。实验表明,所提出的方法能够满足建筑表面投影拼接的需求。

使用时间及环境变化会引起空间光调制器（SLM）初始相位的改变及波长响应的偏移。针对这一问题，研究了纯相位SLM的初始相位的校准及多波长响应。针对初始相位的校准问题，采用四步移相干涉法测量了SLM的初始相位，进行反复校准，得到了很好的修正效果。针对多波长响应问题，实验研究了干涉条纹级数的变化与不同波长对应的灰度级间的关系，获得了SLM对多波长响应的修正系数。研究结果为在各种不同环境中精确使用SLM提供了技术参考。

计算全息三维实时显示是目前国际光学领域的研究热点之一。综述了计算全息三维显示技术研究的现状。从计算全息三维显示的原理出发，简介了全息图计算的复杂度、再现像尺寸与视场角等参数的关系以及影响再现图像质量的主要因素。分析了各种获得高质量、大图像和宽视场角的全息三维实时显示技术方案，指出了其中存在的关键问题，并对全息三维实时显示的未来进行了展望。

无衍射激光束及其相关理论是近年来光学研究领域重要的课题之一,其中艾里激光束是近两年来备受关注的新型无衍射激光束之一。简要介绍了艾里激光束研究的最新进展,阐述了产生艾里激光束的基本原理、实现方法,并着重介绍了艾里激光束所具有的3个奇异特性:自由加速、无衍射及自愈,最后对艾里激光束的应用进行了概述与展望。

A three-dimensional (3D) object reconstruction technique that uses pure-phase computer-generated holograms (CGHs) and a phase-only spatial light modulator (SLM) is proposed. The full parallax CGHs are generated by the point source method and the wave-oriented method without paraxial approximation. Different from conventional CGHs, the pure-phase information on the hologram plane is loaded on the SLM to reconstruct the 3D diffusive objects without considering the reference wave. This technique is more efficient in its utilization of the space-bandwidth product of the SLMs. Numerical simulations and experiments are performed, and the results show that our proposed method can reconstruct 3D diffusive objects successfully.

A spatial distribution of diffuse reflectance produced by obliquely incident light is not centered about the point of light entry. The value of shift in the center of diffuse reflectance is directly related to the absorption coefficient \mu_{a} and the effective attenuation coefficient \mu_{eff}. \mu_{a} and the reduced scattering coefficient \mu^{'}_{s} of human skin tissues in vivo are measured by oblique-incidence reflectometry based on the two-source diffuse theory model. For ten Chinese volunteers aged 15-63 years, \mu_{a} and \mu^{'}_{s} are noninvasively determined to be 0.029-0.075 and 0.52-0.97 mm^{-1}, respectively.

应用菲涅耳波带片光学扫描全息术原理，研究强散射介质中吸收体的三维成像．针对由成像物体强散射背景产生的背景噪音，提出复合扫描全息术成像方法．实验中应用这一方法，对嵌埋在浓度为1%，深度为1．7cm的脂肪乳剂中的吸收体成像，得到了信噪比和对比度较好的再现像．在此基础上，对复合扫描全息成像系统的信噪比，对比度及分辨率等性能进行了深入的理论分析和实验测试．研究表明，与单一模式相比，复合扫描全息术在信噪比和对比度方面有较大改善，但分辨率还需进一步提高．

提出了菲涅耳波带板(FZP)无运动卷积全息术．该技术使用均匀扩展光源，使得从光源不同位置发出的光在经过FZP编码孔径之后，在物体上形成多个菲涅耳波带板投影叠加．物体的全息图是FZP投影光强分布函数与物体的光强分布函数的卷积，无需机械运动便得到物体的扫描全息图．采用数字相关解码方法实现全息图的再现．用蒙特卡罗方法模拟了菲涅耳波带板入射光束在经过散射介质以后，其出射光强分布随散射介质厚度的变化规律．结果表明：当散射介质厚度为5cm时，出射光束依然基本保持菲涅耳波带板形式的光强分布．对嵌埋在浓度为1%的Intralipid散射溶液中直径为0．4mm的金属丝进行成像实验，分别得到当散射介质厚度为1cm、3cm和5cm时的再现像，实验验证了菲涅耳波带板无运动卷积全息术用于高散射介质中物体成像的可行性．

A novel technique termed nonredundant array scanning holography based on the principle of optical heterodyne scanning holography and the tomographic technique of coded aperture imaging is proposed. The system designed in terms of this technique codes an object optically and decodes its coded image digitally. It can realize optical tomograms of three-dimensional objects. It also has potentially practical value due to its compact structure. The computer simulations present the principle of the technique. Some experiments at the proof-principle level are performed to test the principle.

本文提出一种新的计算机彩虹全息图,即无透镜夫琅和费型计算机彩虹全息图,介绍了它的基本原理及物体光波的数学描述,并以彩虹全息图的信息量出发,讨论了一般计算机彩虹全息图信息量的冗余度及减少冗余信息量的方法.最后给出了无透镜夫琅和费型计算机彩虹全息图的实验结果.