1 浙江师范大学物理与电子信息工程学院浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室，浙江 金华 321004
2 义乌工商职业技术学院，浙江 金华 322000
Lommel光束是由Lommel函数描述的一种结构复杂的无衍射光束，其光学形态可由阶数、不对称度、旋转角度等3个参数调控，三参数Lommel光束结构复杂，实验上较难产生。引入了一种复振幅调制技术来产生Lommel光束，利用罗曼型迂回相位编码法，对复杂波前的振幅和相位进行编码，构造出能够产生Lommel光束的二元计算全息图，然后使用全息直写打印系统，将由计算机构建的二元计算全息图加工成实振幅掩模板，实验制备了像素数高达35000 pixel×35000 pixel的掩模板，最终方便地产生了高质量的Lommel光束，该研究方法也为产生其他具有复杂结构的无衍射光束提供了思路。
无衍射光束 计算全息 罗曼型迂回相位编码法 全息直写打印系统 激光与光电子学进展
2023, 60(19): 1909001
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Optical Information Detecting and Display Technology, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China
On the basis of the stationary phase principle, we construct a family of shaping nondiffracting structured caustic beams with the desired morphology. First, the analytical formula of a nondiffracting astroid caustic is derived theoretically using the stationary phase method. Then, several types of typical desired caustics with different shapes are numerically simulated using the obtained formulas. Hence, the key optical structure and propagation characteristics of nondiffracting caustic beams are investigated. Finally, a designed phase plate and an axicon are used to generate the target light field. The experimental results confirm the theoretical prediction. Compared with the classical method, the introduced method for generating nondiffracting caustic beams is high in light-energy utilization; hence, it is expected to be applied conveniently to scientific experiments.
nondiffracting structured caustic beams phase plate stationary phase method axicon Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 102601
1 浙江师范大学浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室，浙江 金华 321004
2 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室，上海 200062
基于稳相法原理，构建一种新型无衍射地毯光束。首先，运用稳相法研究径向光栅经过轴锥镜后的菲涅耳衍射，在稳相近似条件下，从理论上获得了一种具有无衍射传输特性的地毯光束。然后，采用振幅型空间光调制器加载不同参数的径向光栅，并在空间光调制器后安装相位调制元件（轴锥镜），经过菲涅耳衍射后，可以在轴锥镜后的一定传输距离内得到一种新的无衍射地毯光束。最终发现，实验结果与理论模拟结果吻合得很好。
衍射 无衍射地毯光束 稳相法 径向光栅 轴锥镜 光学学报
2022, 42(16): 1605001
1 浙江师范大学物理与电子信息工程学院, 浙江 金华 321004
2 浙江省光场调控技术重点实验室, 浙江 杭州 310018
采用谱相位调制的方法,在理论上提出可调谐非傍轴自加速光束的产生方法,并通过实验对该理论进行验证。利用驻相近似和光学焦散线原理建立了谱相位与光束传输轨迹之间的数学模型。理论模拟和实验结果表明所提方法突破了传统傍轴近似的限制,产生了非傍轴自加速光束。这类轨迹灵活可控的自加速光束在光学微粒操纵、微粒运输和引导、超分辨成像等领域具有潜在的应用价值。
物理光学 光场调控 自加速光束 光学焦散线 驻相近似 相位调制 光学学报
2019, 39(10): 1026001
1 浙江师范大学信息光学研究所， 浙江 金华 321004
2 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室, 浙江 金华 321004
根据反射彩色全息图衍射的波长选择性和色度学原理，给出了彩色反射全息三原色系统的表达，研究了彩色反射全息色系与CIE XYZ色系之间的转换关系。分析并讨论了影响反射全息图颜色再现能力的因素，给出了物体实际颜色和反射全息图再现像颜色的色差评价方法。根据彩色反射全息三原色系统的转换关系以及色差评价方法，选取多种颜色样本计算得出不同波长组合的三原色系统下反射全息图的色差，并进行了色差分析。
全息 彩色全息 反射全息 颜色评价 色度学 中国激光
2016, 43(11): 1109001
浙江师范大学信息光学研究所, 浙江 金华 321004
对微角锥阵列定向反射器的特性进行了理论研究和实验模拟。详细分析了光线经过角锥反射后经历的光程。研究了三角形微角锥阵列和六边形微角锥阵列这两种结构的衍射特性，讨论了角锥深度对角锥阵列回射成像质量的影响，给出了不同参数下的模拟结果。所得结果为微角锥阵列的设计以及在三维显示中的应用提供了理论基础。
衍射 微角锥阵列 相位共轭 回射成像 光学学报
2015, 35(10): 1005001
浙江师范大学 信息光学研究所, 浙江 金华 321004
基于色度学原理，研究了彩色计算全息颜色的匹配问题，给出了电子显示色系下颜色量与计算全息物光波振幅之间的等色传递关系.首先，讨论了电子显示色系和彩色计算全息色系之间的颜色传递问题，并且给出了这两个色系下颜色量的转换方法.其次，以彩色全息再现像与原始计算目标颜色一致为目的，分析了彩色计算全息色系下的颜色量和与其对应物光波振幅的关系，并得出了颜色量和物光波振幅间应满足的一般方程.最后，本文选取PAL制式彩色显示色系下的彩色目标为全息图计算物体进行了彩色全息显示实验，结果表明本文所述彩色计算全息颜色匹配方法是有效的.本文的研究工作将为彩色计算全息显示的实用化奠定一定的理论基础和技术依据.
计算全息 彩色全息 全息显示 色度学 Computer holography Color holography Holographic display Colorimetry
1 苏州大学信息光学工程研究所， 江苏 苏州 215006
2 浙江师范大学信息光学研究所， 浙江 金华 321004
基于颜色传递和匹配原理，讨论了彩色计算全息色系和计算机显示色系下颜色量的一般转换关系，同时研究了计算全息物光波振幅和其对应的颜色量之间的等色传递问题，建立了计算全息物光波振幅与计算机显示色系下颜色量之间所应满足的关系。在此基础上对计算彩色彩虹全息术颜色复现机理进行了详细的讨论，给出了计算彩色彩虹全息术颜色复现时的三原色。
全息 彩色全息 全息显示 颜色复现 色度学
浙江师范大学 信息光学研究所, 浙江 金华 321004
本文从信息论的角度研究了数字全息信息量与记录光路的关系，证明了同轴傅里叶变换全息是实现全息信息量最大记录的光路。同时提出了一种新的简化相移数字全息显微技术，本技术采用四分之一波片作为相移器，结合计算机模拟原参考光，只需进行一次相移，拍摄两次全息图和一次物光强度分布图就可以有效的消除数字全息再现像中的零级像和共轭像。将新的相移技术与同轴无透镜傅里叶变换全息相结合，简化了相移步骤，实现了数字全息再现实像最高像素输出，从而提高了数字全息再现像分辨力。
全息 信息量 数字全息显微 相移技术 holography information content digital holographic microscopy phase-shifting technique
