论文总字数：20054字

摘 要

本文首先对非线性光学的定义、全息计算的发展过程进行了介绍；之后详细介绍了非线性全息及其编码，包括非线性全息的分类，编码的几种类型；然后通过结合MATLAB软件的编码重点分析了傅里叶全息的迂回相位编码和菲涅尔全息的连续化、二值化编码，并进行波前调控即全息图的再现。傅里叶全息的迂回相位编码和菲涅尔全息的连续化、二值化编码均得到了清晰的像，从两种菲涅尔全息的两种成像结果看，连续化成像远远比二值化成像质量高，但不如傅里叶全息的迂回相位编码得到的像清晰。但是傅里叶全息的迂回相位编码由于出现了多余的共轭像和衍射像，成像结果也不是十分理想。

关键词：迂回相位 非线性光学 波前调控 全息

Research on Detour Phase Coding Method and Nonlinear Wavefront Control

Abstract

This article first introduces the definition of nonlinear optics and the development process of holographic computing; after that, it introduces nonlinear holography and its encoding in detail, including the classification of nonlinear holography and several types of encoding; The circuitous phase coding of Fourier holography and the serialization and binarization coding of Fresnel holography are analyzed, and the wavefront control, that is, the reproduction of the hologram is carried out. Fourier holographic detour phase encoding and Fresnel holographic serialization and binary encoding have obtained clear images. From the two imaging results of two Fresnel holograms, continuous imaging is far more than binary The imaging quality is high, but it is not as clear as the image obtained by the detour phase encoding of Fourier hologram. However, due to the appearance of redundant conjugate and diffraction images, the imaging results of Fourier holography are not ideal. 

Key Words:Detour phase; Nonlinear optical; Wavefront control; Holography

第一章 绪论………………………………………………………………………1

1.1 非线性光学…………………………………………………………………1

1.1.1非线性光学的定义……………………………………………………1

1.1.2非线性光学的相位匹配………………………………………………1

1.1.3非线性光学现象………………………………………………………3

1.2 计算全息……………………………………………………………………4

1.3 论文主要研究内容…………………………………………………………5

第二章 非线性全息……………………………………………………………7

2.1 非线性全息分类……………………………………………………………7

2.1.1平面全息和体全息……………………………………………………7

2.1.2振幅和位相全息………………………………………………………7

2.1.3菲涅尔全息和傅里叶全息……………………………………………7

2.2 非线性全息基本理论………………………………………………………7

2.2.1抽样理论………………………………………………………………7

2.2.2空间脉冲调制…………………………………………………………9

2.3 非线性全息的应用………………………………………………………10

第三章 非线性全息编码方法………………………………………………11

3.1 罗曼Ⅲ型迂回相位编码方法……………………………………………11

3.2 博奇编码方法……………………………………………………………13

3.3 四级迂回编码方法………………………………………………………15

第四章 非线性波前调控与成像……………………………………………17

4.1 傅里叶全息图的制作再现………………………………………………17

4.2 菲涅尔全息图的制作再现………………………………………………21

4.2.1 菲涅尔全息制作原理………………………………………………21

4.2.2 菲涅尔全息的两种方法……………………………………………22

第五章 结论与展望……………………………………………………………25

参考文献 …………………………………………………………………………26

附录 ………………………………………………………………………………28

致谢 ………………………………………………………………………………32

第一章 绪论

1.1非线性光学

1.1.1非线性光学的定义

在现实中，我们看到的绿色之所以是绿色，这是因为绿光的频率是530-600Mhz，通过介质不会发生改变，这就是线性光学。所以线性光学研究的就是通过介质不发生能量变化并且不改变频率的光。那么与之相对的非线性光学研究的就是通过介质发生能量变化且改变频率的光。非线性光学在线代光学中，是一个重要组成部分，对于研究强相干光作用做出了巨大的贡献，从而使得激光技术可以得到重大突破。

1.1.2 非线性光学的相位匹配

在三波非线性耦合过程中，如果相位失配^[1]因子满足光波的能量守恒的同时还满足动量守恒，即，那么这个过程就叫做相位匹配。

我们可以通过以下两种方法实现非线性光学中的相位匹配：

1.改变入射光的角度

请支付后下载全文，论文总字数：20054字