一种解决双波长数字全息固有问题的新方法
TITLE
#Enlarged range ofmeasurement method with strong noise resistance for dual-wavelength digitalholography #
NO.1
导读
NO.2
研究背景
数字全息技术可以同时获得光的振幅和相位信息，在很多领域都有了广泛应用。相对于单波长数字全息来说，双波长数字全息可以增加系统的测量范围，因此具有更广阔的的应用前景。另外，双波长数字全息单次曝光方法也被广泛研究，使实现动态实时成像成为可能。
但双波长数字全息技术仍存在两个固有的问题需要被解决：测量范围的限制和噪声的同时放大问题。这两个问题的根本原因是拍频（合成波长）技术的应用。双波长数字全息的测量范围不能超过合成波长，同时拍频也会放大噪声。针对该技术存在的问题，已有研究者提出了一些解决方法，但这些方法都只是解决了其中的某一个问题，而针对两个问题同时解决的方法还没有提出。
该论文提出了一种新的双波长数字全息方法，同时解决了测量范围受限和噪声放大的问题。
NO.3
方法原理
为了测量物体的厚度，文章中没有使用传统的基于合成波长的方法，提出的新的方法可以直接得到物体的厚度，方法流程如下图所示。
图1.提出方法的流程
相比于传统的基于合成波长的方法，提出的新方法具有两个优势：（1）没有合成波长的限制，从而可以扩大测量范围；（2）具有强抗噪性，提高了测量精度。
NO.4
图文结果
为了说明提出方法的有效性，作者分别从模拟和实验两个方面进行了验证。
图2、模拟样品的厚度分布重建。(a)传统双波长数字全息方法得到的厚度分布；(b)传统双波长数字全息方法重建误差；(c)本论文提出的方法重建的厚度分布；(d)本论文提出的方法重建误差。
图3、具有尖锐梯度样品的厚度分布重建。(a)传统双波长数字全息方法得到的厚度分布；(b)传统双波长数字全息方法重建误差；(c)本论文提出的方法重建的厚度分布；(d)本论文提出的方法重建误差。
图4、实验。(a)实验装置；(b),(e)单波长全息图；(c), (f)单波长全息图的傅里叶变换；(d), (g)重建包裹相位；(h)100倍当大光学显微结果；(i),(j)利用传统双波长数字全息和本文提出的方法的重建结果。
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总结
文章链接：
https://doi.org/10.1364/OL.432135
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