反射式体全息存储与显示技术的研究
体全息存储作为一种三维存储技术,它在存储容量、数据传输速率等方面具有独特的优势。本文在对反射式体全息存储技术研究的基础上,设计了整个存储系统光路及角度复用闭环控制系统,分析了存储材料的性能,并初步构建了基于反射式体全息存储的全息显示系统。首先,对体全息存储技术进行阐述和研究,在比较透射式和反射式体全息存储光路及相关理论的基础上,设计并构建了实际的反射式体全息存储系统,对系统中各部分光路进行分析,给出了系统核心器件的选择。其次,在反射式体全息存储系统中,改进常用的角度复用方案,提出了仅通过机械运动平台的移动就可以实现参考光束入射角度变化的双透镜共焦法。采用光栅尺作为位置检测单元,构建角度复用闭环控制系统,该系统有效的保证了全息图像存储及再现的精度,实验证明,角度复用闭环系统工作稳定可靠,再现图像效果良好。同时,研究了系统中作为核心部件的存储材料的性能,重点分析了掺杂量和极化处理对光折变晶体性能的影响,并自行研制了极化设备。性能测试表明,与同成分铌酸锂晶体相比,掺杂化学计量比铌酸锂晶体在衍射效率、响应时间,动态范围等指标上有明显的提高,并且,对化学计量比铌酸锂晶体的极化处理,使晶体的筹结构发生变化,进一步提升了晶体的性能,使其完全能够达到实时存储的要求。最后,在完成反射式体全息存储系统的构建,以及存储材料性能达到实时存储要求的基础上,本文提出了全息三维显示系统的初步构建方案。全息三维显示技术能够真实再现物体的深度、位置等信息,在战场可视化、宇航定位,航空管制,武器防御等方面有着非常广泛的应用前景。文中提出的方案将计算全息与光学全息结合起来,采用相干光照射加载到空间光调制器中的计算全息图做为物光输入,将具有深度和位置信息的三维图像存储到作为临时存储介质的化学计量比铌酸锂晶体中,以参考光照射,实现对三维物体图像的重现。
体全息存储;化学计量比;铌酸锂晶体;闭环控制;全息显示;数据传输速率
哈尔滨工业大学
硕士
飞行器设计
赵业权
2007
中文
TP333.42;TN27
76
2014-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）