以传统的干涉法全息技术为基础, 本文提出了一种纯光学的三维显示全息技术。利用空间光调制器实现真实物体的物光波前重现, 在不同平面上呈现物体的层析像。首先, 利用波前传感器采集真实物体的波前信息。接着, 运用单次快速傅立叶变换算法对光路中成像透镜的传递函数进行模拟, 制成含有该物光经透镜后的波前信息, 分别得到了实验所需的强度和相位灰度图片。然后, 通过两台空间光调制器对入射平行光场进行调制, 从而实现对物光经透镜后的光场进行波前重现。最后, 根据透镜的成像原理, 把CCD分别放置在物体前后两个成像面上即可得到层析的成像图。实验中分别在距离空间光调制器后2985 mm和3376 mm处观察所探测到的物体前后两个成像面的立体层析像。实验结果表明: 在模拟透镜的焦距为150 mm、计算衍射距离为150 mm的情况下, 前后两个成像面在x、y轴方向上的横向放大率分别为(11, 108)和(134, 109), 与利用透镜成像公式计算得到的横向放大率(1, 12)相比, 相对误差分别为(106%, 8%)和(117%, 8%)。角扩散度分别为295°和261°, 其相对误差分别为26%和07%, 低于5%, 基本符合实验原理。实验结果证明了该方法的可行性, 为后续开展的三维显示与新的全息技术提供了有效的技术支撑。

为解决近程毫米波雷达目标探测过程中产生的回波相位干涉问题, 引入全息技术研究近程目标的毫米波散射特性成像。该方法利用相位补偿因子, 在波数域补偿电磁波的波前球面弯曲, 反演目标的真实几何形状特征。给出了单目标散射特性一维成像的仿真实验, 验证全息成像算法的有效性。对有无相位补偿情况下的多目标散射特性一维成像进行比较, 结果表明该方法大大提高了成像精度。

针对光子晶体研究领域的重点、难点问题, 分析了单色电磁波在周期性电介质中传播的偏微分方程和激光全息记录法实现光子晶体模板的理论基础。借助全息光栅理论, 设计了三维光子晶体的晶格结构, 用双光束三次曝光法制作了红光632.8 nm的三维面心立方光子晶体模板, 探讨了影响光子晶体模板成品质量的对比度、旋转精度控制、折射率改变等问题的解决思路。在制作过程中使用双光束三次曝光法, 排除了对记录光束偏振方向的调整, 达到了在制作大面积光子晶体模板中简化系统光路, 稳定系统性能的目的。

全息术是一种用相干光干涉得到物体全部信息的2步成像技术。全息术的发展大约可分同轴全息术、离轴全息术、白光再现全息术、白光全息术等4个阶段。全息术具有三维、不可撕毁、再现像的缩放、信息容量大等特点。全息术是一门正在蓬勃发展的光学分支，近年来已渗透到社会生活的各个领域并被广泛地应用于近代科学研究和工业生产中，特别是在现代测试、生物工程、医学、艺术、商业、保安及现代存储技术等方面已显示出特殊的优势。随着全息技术的快速发展，全息技术的产品正越来越多地走向市场、应用于现代生活中。