一、一种用于动态过程测量的实时偏振相移方法（论文文献综述）
陈柯含[1]（2020）在《基于SLM的数字波面动态干涉测试方法》文中研究表明随着光电探测、图像处理、精密机械以及计算机等技术的进步,近代光学测试技术已经得到了长足的发展。在对精密光学元件及光学系统进行检测中,干涉仪是目前较为有效的高精度检测手段。动态干涉仪能够在同一时刻采集多幅干涉图重构出被测波面的面形,实现高精度测量,同时动态干涉仪的抗振动能力强,可以消除大气湍流和环境扰动对检测的影响。动态干涉仪经过多年的研究已成为近年来光学测量领域中的研究热点之一。本论文研究了数字波面动态干涉技术,对其关键技术进行了研究与分析。为准确方便获取四个与相位相关的光强参量,本文采用了琼斯矩阵,分析了基于SLM的数字波面动态干涉测试原理及实现方法。据此,提出了一套完整的基于SLM的数字波面动态干涉装置的技术方案,具体编写了相关算法,在对平面光学元件的动态测试进行了仿真分析的基础上,进一步研究了球面光学元件动态干涉测试SLM位相调制特性与非球面光学元件的测试原理。由于液晶空间调制器中液晶背板的空间不均匀性,入射波前引入了像差项,校正此像差对于提高液晶空间光调制器的相位调制精度至关重要。本文提出了一种测量液晶空间光调制器相位调制特性的方法,利用斐索干涉仪对液晶空间光调制器的相位调制精度进行标定,利用反插值法完成线性校正,最终对SLM位相调制精度校正的标定及补偿。校正后的相位调制曲线的线性相关度可达0.9987,校正误差为0.13。除此之外,本文还给出了动态干涉测试方法的实验验证,为基于SLM的动态干涉仪的研究提供了技术积累和理论参考,为其进入实际工程应用奠定了理论基础。
位文广[2]（2019）在《相移干涉数字全息技术研究》文中指出相移干涉数字全息显微技术是近年来发展起来的一种与数字技术相结合的用于微小物体显微成像的新技术。它主要利用光敏器件（如CCD、CMOS等）取代传统的光学全息干板对被测样品的全息图像进行记录并将其存储于计算机,然后利用特定的数学算法对其进行处理,计算出被测样品的三维形貌并在计算机中数值再现,从而实现被测样品的显微成像。这种方法因其具有的速度快、全场测量、非接触、实时、无需对样品进行特殊处理等特点,在形貌检测、纳米器件检测、生物观察、粒子场分析等诸多领域得到了越来越广泛的应用,因而成为了当前光学测量领域的研究热点。相移干涉数字全息术的基本思想是在全息干涉过程中通过在参考光中附加相移来改变物光与参光之间的相位差,从而获得若干幅相移干涉全息图并对其进行记录,然后在计算机中利用相应的数值算法对物光场的复振幅分布进行再现,最后达到相位重建及三维显微成像的目的。通过相移的方法能够消除全息再现过程中孪生像和零级像的干扰问题,改善再现像的质量。本文着眼于实用的数字全息系统的构建,重点研究相移干涉数字全息术,并完成了以下研究工作:1、对相移数字全息的产生和发展进程进行综述。对各种显微测量技术进行汇总归纳。介绍了相移数字全息显微的研究背景。介绍和分析了相移数字全息的特点和当前研究热点。对相移数字全息的一些基本知识进行了梳理,主要包括相移的概念、相移干涉的基本原理、相位包裹与解包裹等,为后续研究提供必要的理论支撑。2、对四步相移法、三步相移法、传统两步相移法等基本相移算法进行了研究。对偏振相移法、波片组合相移法的系统组成和基本原理进行了介绍。利用偏振相移法、波片组合相移法等相移实现方法对各种基本相移法进行了实验验证与模拟仿真验证。对偏振相移法相移误差进行了分析,并对存在相移误差的情况下,对各种相移算法相位重建误差进行了研究。3、研究了微分两步相移算法。针对传统两步相移实际应用中存在的不足,结合两步相移算法的优点和光学传递函数的特殊性质,构建了一种微分两步相移算法。对微分两步相移算法的理论进行了详细介绍。利用MATLAB软件对其有效性进行了仿真和模拟验证。搭建光路系统进行实验验证。以微透镜阵列为待测样品进行实验,完成了相位重建。对存在相移误差情况下微分两步相移法的相位重建误差进行了分析研究。4、研究了同步相移算法进行。详细介绍了分光棱镜的相移原理。与前述微分两步相移方法相结合构建了一种新型同步相移算法。并对其基本原理进行了介绍。初步搭建了实验光路进行验证。并对其中出现的问题进行了分析与研究,利用MATLAB软件进行了模拟验证。进而对光路进行了一定改进。将微透镜阵列作为待测物体进行了实验验证。对实验结果进行了分析。
徐君宜[3]（2020）在《基于同步移相显微干涉的血红细胞动态测量技术研究》文中研究说明血红细胞是血液中含量最高的血细胞,其出现的体积过大或者过小、形貌异化等特异性形态改变,是血液疾病、高血压和恶性肿瘤等多种疾病的症状之一。因此,通过对血红细胞,特别是微血管内的血红细胞进行形貌测量,可以为许多疾病的预防及诊断提供依据。如今对于微血管内的血红细胞测量多为透射电镜、血管造影等手段,这些方法需要借助荧光标记,从而对细胞造成不可逆的伤害。本文提出同步移相技术与透射式激光显微干涉技术相结合的相位测量方法,充分利用同步移相技术抗振性能好、实时性好的特性,发挥透射式干涉显微技术光路简单、像差小和空间分辨率高的优势,将该方法用于微血管内血红细胞的相位测量和形貌复原。本文设计了透射式同步移相显微干涉成像系统,该系统基于马赫曾德尔干涉结构,结合了显微成像技术和基于微偏振阵列的同步移相技术。利用琼斯矩阵理论分析了该系统进行相位测量的工作原理。基于对相位提取和相位解包算法的分类与比较,结合对血红细胞及微血管的相位特点的分析,提出了基于微血管相位相减的血红细胞相位提取算法。搭建了透射式同步移相显微干涉成像系统,制备了新西兰兔血红细胞涂片以及模拟微血管内血红细胞样品。通过实验测量,得到了直径8μm、高度2μm的血红细胞涂片以及内径100μm模拟微血管内血红细胞样品的形貌图。基于实验结果,验证了本系统具有测量微血管内血红细胞形貌的能力,证明了在生物医学领域的血红细胞形貌在体测量方面,该技术具有较强的应用前景和价值。
张凯[4]（2018）在《面向声光混合成像的水下散射光聚焦研究》文中进行了进一步梳理在部分近岸海域等浑浊水体中,光会发生严重散射导致难以直接实现水下目标的光学成像。光学聚焦是实现水下光学成像的前提,开展水下散射光聚焦研究,进一步实现浑浊水体目标的光学成像,将能够促进水下目标探测技术的发展,对水下救援、科学考察、国家海洋权益维护等起到非常积极的作用。声光混合成像是一种重要的散射光成像手段,结合相位共轭原理具有能够实现散射介质内部光学聚焦和成像的能力。本文面向声光混合成像技术,以实现散射光聚焦为目标,逐步开展散射光的超声标记、数字相位共轭、普通散射光聚焦和超声调制散射光聚焦的相关实验研究。文中简要分析了水下散射光的传播特性,并阐述了声光调制的基本原理,开展了水下声光调制的基础实验研究。围绕如何实现散射光聚焦问题,结合数字全息和相位共轭技术,详细论述了数字光学相位共轭的理论基础,分别创新设计了基于偏振相移和离轴全息的数字光学相位共轭系统,实现了透过薄散射片的光学聚焦。其中离轴全息仅需采集一幅干涉图像即可实现散射光相位提取和共轭还原,具有相位共轭还原效率高的优势。利用离轴全息,将聚焦型超声探头引入离轴全息数字光学相位共轭系统,将胶体作为散射介质试验材料,最终实现了散射介质内部的光学聚焦,为未来进一步开展水下声光混合成像技术提供理论依据和技术支持。
张嘉成[5]（2018）在《基于消偏振分光棱镜的同步相移干涉系统研究》文中进行了进一步梳理相移干涉术是一种具有超高精度的光学相位测量技术,传统的时域相移干涉仪由于其不稳定性已逐渐被同步相移干涉仪取代,同步相移干涉仪能瞬间采集多幅相移干涉图像,正因这种实时性,其抗环境干扰能力大大提高。然而,一次采集多幅干涉图会导致相机视场的利用率降低,而两步相移同步干涉仪只需记录两幅干涉图,从而提高了相机视场的利用率。本文设计了一种基于消偏振分光棱镜的两步相移同步干涉系统,具体内容如下:首先,研究了偏振光的琼斯矩阵,推导了偏振相移所需的偏振片与1/4波片的琼斯矩阵,并分析了偏振相移干涉的原理。其次,设计了一种使用偏振相移技术的两步相移同步干涉系统,介绍了该系统的结构及原理,再从干涉、分光、相移与图像采集四个部分给出具体的设计思路。干涉部分采用了泰曼-格林型干涉结构,使用一个消偏振分光棱镜替代传统的泰曼-格林同步相移干涉系统中的两个1/4波片,消偏振分光棱镜对偏振态很不敏感,保持物光与参考光偏振态不变,从而保证了偏振相移干涉所需的两束正交偏振光。分光部分采用了消偏振分光棱镜与反射镜组合的结构,该结构分光比一致,比起高质量的光栅,其性价比高。根据设计的结构搭建了相应的实验装置,同时采集到了两幅相移量为π/2的相移干涉图像,此图像条纹对比度好,且条纹存在明显的相移。最后,研究了四种相位提取算法以及两种相位解包裹算法,通过仿真及实验对这几种算法进行了分析比较。利用本文设计的系统对平面元件表面进行多次测试,相位解包后得到表面形貌,结果表明,在实验室条件下,重复测量结果的均方根误差小于0.015λ,证明了本文的系统具有良好的稳定性和可行性。
张志刚[6]（2015）在《基于微偏振片阵列的实时偏振和相位信息测量技术》文中研究表明微偏振片阵列是近年来国际研究热点,其每相邻2×2单元透偏振方向分别为0°,45°,90°和135°,单元尺寸与所要搭配使用的感光芯片像素单元尺寸一致。微偏振片阵列可以应用于实时偏振测量和实时相移测量,在国防、安保、干涉计量以及三维成像等方面具有显着的应用前景。目前相关产品主要由美国和日本制造,处于垄断地位,售价较高,而国内没有相应产品与之抗衡。课题组在国内率先开展了基于金属纳米光栅的微偏振片阵列的制备与应用研究,主要包含以下几个方面：一.综合分析了目前国际上已有的几种微偏振片阵列（基于含碘化物薄膜、基于液晶材料和基于金属纳米光栅）的优缺点,选择稳定性更好、偏振性能更优、厚度更薄、应用范围更广的基于金属纳米光栅的微偏振片阵列作为制备与研究方向,同时首次采用工艺更为简单的电子束曝光技术代替传统的干涉曝光技术制备了大阵列的320×240的微偏振片阵列。阵列单元尺寸为7.4μm,微偏振片阵列整体无污染,单元无坏损,各个单元均满足标准方形结构。光栅周期140nm,占空比0.5,厚度70nm,栅线结构平直,厚度均匀,满足理想的矩形面型。为了评估微偏振片阵列的性能,测量了微偏振片阵列对红光、绿光、兰青三个波段光的最大偏振透射率分别为75.74%,78.84%和78.01%,最大消光比分别为75.0,51.8和30.2,具有优良的最大偏振透射率和消光比。二.开展了微偏振片阵列应用于实时偏振测量的研究工作。传统的偏振测量技术需要采集四幅不同方向检偏后的图像,并对图像进行处理,因此难以实现实时测量。微偏振片阵列每相邻2×2单元透偏振方向分别为0°,45°,90°和135°,采集单帧图像即可通过插值平均的方法获得四幅不同方向检偏的图像,因此能够实现实时偏振测量。文中采用集成了微偏振片阵列的相机对偏振片盘和室外物体进行测量,不仅能够获得普通相机的图像,而且可以实时获得偏振度图像和偏振角图像,将偏振度高的物体从偏振度低的物体中突显出来,同时能够实时反映出光滑物体表面的轮廓信息。三.开展了微偏振片阵列应用于实时相位测量的研究工作。将集成了微偏振片阵列的相机应用于传统的偏振相移法中,实现了实时相位测量,测得了动态平面波、球面波以及一种特殊的涡旋光束的相位分布,对于推动相移干涉计量以及涡旋光束的研究具有重要意义。另外,作者在对微偏振片阵列与相移技术研究基础上,提出了波片相移法和波片阵列结构,并给出了波片阵列的可行性制备方法,从理论上证实了该方法能够实时测量物光波相位,可代替微偏振片阵列,使得成本大大降低。另外,作者在研究生期间还从事了其他方面的研究,包含如下：一.颊窝蛇红外成像仿生研究。通过对蛇的颊窝进行解剖,观测到颊窝膜与生物组织由内腔空气相隔,是一种无基底结构。采用有限元分析模拟显示,颊窝膜的这种无基底结构在温升上可达到有基底结构的几十倍,但同时牺牲了反差再现能力。受到颊窝无基底结构的启示,课题组将这种独特的无基底结构引入到红外探测焦平面阵列（FPA）设计上,代替传统的有基底结构FPA。采用微加工工艺制备了无基底FPA,并搭建了基于刀口滤波的光学读出红外成像平台,分别获得了无基底FPA置于空气和真空环境下人体红外像,实现了基于颊窝的无基底结构红外仿生成像。针对光学读出非制冷红外成像技术,本文提出基于刀口滤波的偏振光学读出系统,消除了CCD接收到的经光学元件表面反射形成的杂散光。理论分析表明,利用偏振光原理,杂散光不能到达CCD靶面,FPA像的平均灰度提高了50%,NETD值降低到原来的67%。实验结果表明NETD值降低到65%,与理论分析值一致,红外成像性能明显优化。二.开展了气溶胶颗粒光俘获的研究,分别采用球差透镜和毛玻璃形成用以束缚吸光性颗粒的光陷阱,实现了对大量吸光性颗粒的捕获。另外,采用红外显微镜观察被捕获颗粒的红外图像,证实了被捕获颗粒的温升现象,为光泳力理论提供了实验依据。
李帅帅[7]（2015）在《基于同步相移干涉的活体细胞高度测量方法研究及系统优化》文中研究表明测量细胞三维形貌数据是研究细胞的生命活动规律与细胞体积关系等生物医学问题的重要手段。其中，精确测量细胞的高度是难度最高的环节，传统的光学测量方法只能获得细胞的二维轮廓信息。现代光学利用光的波动性，提出了很多相位测量手段，达到了纳米级甚至更高的测量精度。相移干涉显微技术是通过对同一视野的细胞干涉图案进行相位调制，用数字成像器件进行记录，得到一系列具有一定相位变化的细胞干涉图。然后通过对图像进行处理后进行联合运算，得到细胞的高度信息。作者首先研究了相移干涉显微技术的测量原理，推导出干涉成像与偏振相移过程的数学表达式。分析影响成像对比度与光亮均与度的因素，为后续进行的光路设计与优化提供了理论支撑。设计了两种基于棱镜分光，单CCD成像的同步分光偏振移相系统，该系统能够在CCD靶面上呈现四幅空间位置分离的相移图片，这样就节省了图像采集过程的时间，避免了原系统的移相误差与延时误差。文章还分析了两种分光系统的分光过程，对其分光能力进行了测试，设计方案二与设计方案一相比，有较好的分光效果且降低了研发成本，适用于生物活细胞相位的调制。掌握了图像处理的整个流程与其中的关键技术，深入研究了相位提取算法，根据相位提取算法不同的设计目的对其进行了重新分类。通过相位解缠对比实验比较分析了三种经典相位解包裹算法的特点，这三种算法是枝切法、质量图导引法和Matlab自带算法。通过比较分析得到了质量图导引算法有着较好的相位解缠效果，枝切法在细胞相位解缠过程所用的运算时间上有一定的优势的结论。搭建了基于双角度入射实现细胞高度测量的相移干涉显微系统，能够在细胞折射率未知的前提下测量细胞的高度值，具有较高的测量精度。设计能够通过单CCD一次曝光获得四张不同相位图片的同步相移分光系统。该系统包括能够将一束入射光分为空间位置分离的四束平行光的分光系统和在分光系统的由四分之一波片和检偏器组成的移相系统组成。改进后的空间相移干涉显微系统提高了测量过程的实时性，消除了原系统的移相误差和延时误差，使测量结果更加精确可靠。
郝本功[8]（2014）在《双窗口干涉显微成像技术研究》文中研究指明随着微电子、微光学、微机械和生物工程等技术的发展,对三维显微成像提出了更高的要求。传统的接触式高精度三维测量技术不仅测量速度慢,且由于触测力的影响,存在易损伤测量表面和磨损探头等问题;共焦显微等光学技术虽然具有非接触测量等独特优点,但由于采用点扫描方式以提高测量精度,仍存在测量速度慢、系统复杂等问题;而干涉显微成像技术由于具有全场定量、非接触、无需对样品做特殊处理等独特优点,已作为极其重要的测试分析手段用于快速三维显微成像领域,但是提高系统稳定性、实时性等方面的研究仍是国内外干涉显微成像领域的前沿性热点问题,具有重要的学术价值和应用价值。本课题“双窗口干涉显微成像技术研究”的目的是在双窗口共光路干涉技术基础上,探讨研究稳定性好、实时性高的干涉显微成像技术,通过引入高速时间相移技术、同步相移技术以及载波相移技术实现定量干涉测量,同时兼顾系统测量效率、相机视场利用率及带宽利用率等方面,并进一步引入显微成像放大技术提高横向分辨力,从而为高效、高分辨力和强稳定性的干涉显微成像技术提供新的方法。该研究内容在表面微观形貌、微光学元件、生物细胞等显微成像领域有广阔的应用前景。本课题的主要研究内容如下:为了实现高精度的快速测量,在分析双窗口共光路干涉基本原理基础上,提出了基于数字微镜器件（DMD）的双窗口时间相移干涉技术,在保证相机视场利用率及带宽利用率的同时,利用DMD的高速空间光调制能力实现光栅的调制和平移,实现高精度、快速移相。基于光栅衍射不同级次干涉特性分析,提出了基于“光栅+消偏振分光棱镜”分光及偏振相移的双窗口分光同步相移干涉技术,利用光栅将入射光（物光和参考光）的频谱分成0和±1级,并引入消偏振分光棱镜分光技术和同步偏振相移技术,通过一次曝光采集获得四幅对比度均匀的相移干涉图,在保证相机带宽利用率的同时,可实现实时测量。在双窗口共光路干涉技术的基础上,为了降低系统的复杂度,提出了三窗口同步相移干涉技术,调整输入端双窗口为三窗口以及系统结构参数,通过一次曝光采集获得三幅相移干涉图,在保证相机带宽利用率和测量实时性的同时,不需外加任何分光元件和相移元件,大大简化系统结构。为了实现系统实时性与相机视场利用率的折衷,在对比分析时间相移与同步相移特点基础上,提出了一种双窗口双曝光相移干涉技术,利用偏振角度差为45°的偏振片调制输出端的干涉图,通过第一次曝光采集两幅相移干涉图,再利用移动光栅引入一个未知相移,通过第二次曝光采集另两幅相移干涉图,进而利用四步相移法恢复待测相位,为快速、高相机带宽利用率和视场利用率的干涉显微成像测量提供有效手段。在分析双窗口载波干涉理论基础上,提出了双窗口二同步载波相移干涉技术,利用偏振移相技术,通过一次曝光采集获得两幅载波相移干涉图,并利用差动相减技术消除零频分量的干扰,在保证系统实时性的同时,优化了相机带宽利用率。最后,在上述方法和技术基础上,引入显微成像技术以提高系统的横向分辨力,并构建了相应的实验测试系统,实现了几种不同类型相位物体的三维全场测量。
钱克矛,缪泓,伍小平[9]（2001）在《一种用于动态过程测量的实时偏振相移方法》文中研究说明利用一种特殊的相位龙基光栅和偏振相移技术 ,可同时获得四幅具有不同相移的干涉图 ,由此可计算出被测物体的全场相位分布 ,从而实现对动态过程相位的测量。将该方法应用于马赫 曾德尔干涉系统和散斑干涉系统 ,分别测量了液体的折射率变化和固体的离面位移 ,给出了实验结果。
刘杰[10]（1999）在《多功能宏观/细观云纹干涉测试系统的研究及其应用》文中研究指明本文首先阐述了云纹干涉法的基本理论,概括介绍了云纹干涉法的载波技术,并介绍了国内外云纹干涉仪的研究概况及特点。同时对国内外云纹干涉法的应用领域和研究历史及现状进行了概述。 在国内外相关研究的基础上,本文研制出具有独特优点的多功能宏观/细观云纹干涉测试系统,该测试系统可以用于各种环境下的实时测量 三维位移场的同步直接测量是现代光测力学领域中的难题,本文研制的多功能宏/细观云纹干涉仪可以进行三维位移场的测量,并且首次利用载波技术实现了u、v场或u、v、w场的同步测量。作者在云纹干涉仪中使用了偏振相移技术,极大地提高了测量灵敏度。同时作者还研制出可与云纹干涉仪配套使用的多维调节加载系统、小型高温炉和小型低温恒温箱,极大地拓展了云纹干涉仪的应用范围。利用计算机图像采集与分析处理系统,实现了对高温、低温变形的实时测量。本文对该系统的工作原理和功能进行了详细介绍。 本文利用所研制的多功能宏/细观云纹干涉测试系统,对微型硅速度传感器进行了成功的测试,从所获得的实验结果中发现,在生产微型硅速度传感器的工艺中确实存在使其产生初应力的因素。目前对这种微观现象能够进行测试的方法还未见报道。实验取得的结果为国防领域中微型硅速度传感器的生产工艺的改进提供了重要的结果。 利用所研制的多功能宏/细观云纹干涉测试系统,对新型微电子封装组件BGA在低温下的热变形进行了实时观测和分析。实验结果表明,由于热膨胀系数的不匹配,导致了BGA组件焊点上存在着很大的剪切热应变和较大的剪应变集中。实验所获得的封装组件表面热应变的分布结果,是进一步理论分析和数值计算所必须的边界条件。作者在本实验中还通过对试件的剖面和上表面热应变的分别测量验证了测量结果是相同的。 形状记忆合金是一种非常好的智能材料,在微型机械、医疗设备和航空合金设备已被广泛使用。其力学性能如何将直接影响到应用效果和应用范围。作者利用多功能宏/细观云纹干涉测试系统研究了单晶CuAlNi形状记忆
二、一种用于动态过程测量的实时偏振相移方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种用于动态过程测量的实时偏振相移方法（论文提纲范文）
（1）基于SLM的数字波面动态干涉测试方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题研究研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 动态干涉测试技术国内外发展现状 |
| 1.2.2 非球面的干涉测试技术国内外发展现状 |
| 1.2.3 自由曲面的干涉测试技术国内外发展现状 |
| 1.3 本课题主要研究内容及工作安排 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 工作安排 |
| 第2章 数字波面干涉仪及SLM的基本原理 |
| 2.1 斐索式数字波面激光干涉仪 |
| 2.1.1 斐索干涉仪基本结构 |
| 2.1.2 斐索式数字波面激光干涉仪工作原理 |
| 2.2 泰曼格林干涉仪基本原理 |
| 2.3 偏振移相动态干涉原理 |
| 2.4 ZERNIKE多项式拟合波前方法 |
| 2.5 液晶空间光调制器的工作原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于SLM的数字波面动态干涉测试方法 |
| 3.1 基于SLM的数字波面动态干涉装置 |
| 3.1.1 基于SLM的数字波面动态干涉仪的基本结构 |
| 3.1.2 基于SLM的数字波面动态干涉仪测试原理 |
| 3.2 光学元件的动态干涉测试原理 |
| 3.2.1 平面光学元件动态干涉测试原理 |
| 3.2.2 球面光学元件的动态干涉测试原理 |
| 3.2.3 非球面光学元件的动态干涉测试原理 |
| 3.3 基于SLM的数字波面动态干涉系统仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SLM相位调制精度的标定与校正 |
| 4.1 SLM位相调制特性及光学面型 |
| 4.1.1 SLM位相调制特性的测试方法 |
| 4.1.2 SLM位相调制精度测试系统搭建及面型测量 |
| 4.2 SLM位相调制精度的测试及定标方法 |
| 4.3 SLM位相调制精度的校正实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 动态干涉测试方法的实验验证 |
| 5.1 实验光路的搭建 |
| 5.2 实验测试结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）相移干涉数字全息技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 相移干涉数字全息术的产生与发展 |
| 1.2.1 数字全息术 |
| 1.2.2 相移干涉数字全息术研究与发展 |
| 1.2.3 相移干涉基本原理 |
| 1.3 相位的包裹与解包裹 |
| 1.3.1 包裹相位的产生 |
| 1.3.2 相位解包裹 |
| 1.4 相移数字全息技术研究现状 |
| 1.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第2章 基本相移算法的研究 |
| 2.1 相移的实现 |
| 2.1.1 偏振相移法 |
| 2.1.2 波片相移法 |
| 2.2 相位再现算法 |
| 2.2.1 四步相移干涉的相位再现算法 |
| 2.2.2 三步相移干涉的相位再现算法 |
| 2.2.3 传统两步相移干涉的相位再现算法 |
| 2.3 基本相移算法的实验验证 |
| 2.3.1 偏振相移法四步相移的实验验证 |
| 2.3.2 波片相移法四步相移的验证 |
| 2.3.3 波片相移法三步相移的实验验证 |
| 2.3.4 传统两步相移算法的理论模拟与验证 |
| 2.4 不同相移法下相移误差对相位重建的影响 |
| 2.4.1 四步相移法下相移误差对相位重建的影响 |
| 2.4.2 三步相移法下相移误差对相位重建的影响 |
| 2.4.3 传统两步相移法下相移误差对相位重建的影响 |
| 2.4.4 不同相移法下相移误差对相位重建误差影响的比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 微分两步相移算法的研究 |
| 3.1 微分两步相移算法的研究意义 |
| 3.2 微分两步相移算法理论分析与模拟验证 |
| 3.2.1 理论分析 |
| 3.2.2 模拟验证 |
| 3.3 微分两步相移算法的实验验证 |
| 3.3.1 偏振相移微分两步相移法 |
| 3.3.2 波片相移微分两步相移法 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 微分两步相移算法误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 单分光棱镜同步相移数字全息的研究 |
| 4.1 同步相移算法简介 |
| 4.2 分光棱镜相移原理 |
| 4.3 基于分光棱镜的同步相移系统 |
| 4.3.1 基于分光棱镜的同步相移系统(一) |
| 4.3.2 基于分光棱镜的同步相移系统(二) |
| 4.4 误差分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（3）基于同步移相显微干涉的血红细胞动态测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的科学意义与应用前景 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 细胞动态相位测量的主要方法对比 |
| 1.4 论文主要研究内容及结构安排 |
| 2 血红细胞形貌测量的透射式同步移相干涉显微技术原理 |
| 2.1 偏振相移原理 |
| 2.1.1 相移的实现方法 |
| 2.1.2 偏振的琼斯矩阵表示 |
| 2.2 透射式同步移相干涉显微系统的测量原理 |
| 2.2.1 透射式同步移相干涉显微系统的光路 |
| 2.2.2 透射式同步移相干涉显微系统的相位测量 |
| 2.3 血红细胞形貌检测的原理 |
| 2.3.1 血红细胞定量相位检测的原理 |
| 2.3.2 建立血红细胞的模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 针对血红细胞的同步移相图像处理算法的研究 |
| 3.1 同步移相干涉图的相位提取 |
| 3.2 同步移相干涉图的相位解包 |
| 3.3 血红细胞相位图的校正算法 |
| 3.3.1 血红细胞及微血管的相位特征 |
| 3.3.2 血红细胞波前相位图的校正算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 血红细胞形貌测量的透射式同步移相干涉显微实验装置构建 |
| 4.1 血红细胞形貌测量的透射式同步移相干涉显微实验装置 |
| 4.2 干涉显微成像系统 |
| 4.2.1 干涉显微成像系统分析 |
| 4.2.2 干涉显微成像系统主要元件参数 |
| 4.2.3 干涉显微成像系统的装调 |
| 4.3 偏振移相系统 |
| 4.3.1 偏振移相系统的结构 |
| 4.3.2 偏振移相系统的装调 |
| 4.4 数据采集处理系统 |
| 4.4.1 数据采集 |
| 4.4.2 数据处理 |
| 4.5 血红细胞形貌测量的透射式同步移相干涉显微实验装置的标定与误差分析 |
| 4.5.1 实验装置的关键指标的标定 |
| 4.5.2 实验装置的误差分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 血红细胞形貌测量实验 |
| 5.1 样品制备 |
| 5.2 血红细胞样品的定量相位测量实验 |
| 5.2.1 血红细胞样品的定量相位测量实验结果 |
| 5.2.2 实验结果分析与讨论 |
| 5.3 模拟微血管内的血红细胞形貌测量实验 |
| 5.3.1 模拟微血管内血红细胞动态测量实验结果 |
| 5.3.2 实验结果分析与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）面向声光混合成像的水下散射光聚焦研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水下光学成像技术国内外研究现状 |
| 1.2.2 散射光聚焦技术国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及结构安排 |
| 第2章 水下光学特性分析 |
| 2.1 水下光学吸收和散射理论 |
| 2.2 水下光散射分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 水下声光作用机理研究 |
| 3.1 经典声光效应理论 |
| 3.2 直射光的声光作用 |
| 3.3 散射光的声光作用 |
| 3.3.1 散射光声光作用理论 |
| 3.3.2 散射光声光作用实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 光学相位共轭系统研究 |
| 4.1 光学相位共轭理论 |
| 4.2 数字光学相位共轭简介 |
| 4.3 数字光学相关理论 |
| 4.4 数字全息光相位记录研究 |
| 4.4.1 偏振相移数字全息 |
| 4.4.2 离轴数字全息 |
| 4.5 数字全息光相位再现研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于数字光学相位共轭的散射光聚焦技术研究 |
| 5.1 基于偏振相移的数字光学相位共轭系统 |
| 5.1.1 偏振相移数字光学相位共轭原理分析 |
| 5.1.2 偏振相移数字光学相位共轭系统设计方案 |
| 5.1.3 实验结果及分析 |
| 5.2 基于离轴全息的数字光学相位共轭系统 |
| 5.2.1 离轴全息数字光学相位共轭原理分析 |
| 5.2.2 离轴全息数字光学相位共轭系统设计方案 |
| 5.2.3 实验结果及分析 |
| 5.3 基于声光调制的数字光学相位共轭系统 |
| 5.3.1 基于声调制的数字光学相位共轭系统原理分析 |
| 5.3.2 基于声光调制的数字光学相位共轭系统设计方案 |
| 5.3.3 实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）基于消偏振分光棱镜的同步相移干涉系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 同步相移干涉技术及其发展 |
| 1.3 本论文的主要内容 |
| 第2章 同步相移干涉测量原理 |
| 2.1 偏振光的琼斯矩阵 |
| 2.2 偏振器件的琼斯矩阵 |
| 2.3 偏振相移干涉作用机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 泰曼-格林型同步相移干涉实验系统设计 |
| 3.1 基于消偏振分光棱镜的泰曼-格林型同步相移系统结构 |
| 3.2 基于消偏振分光棱镜的泰曼-格林型同步相移实验装置 |
| 3.3 干涉系统 |
| 3.3.1 光源系统 |
| 3.3.2 偏振干涉系统 |
| 3.4 分光与相移系统 |
| 3.5 实验光路搭建及误差分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于两步相移的干涉图像处理 |
| 4.1 两步相位提取算法 |
| 4.1.1 Kreis两步相移算法 |
| 4.1.2 基于光流法的两步相移算法 |
| 4.1.3 自调谐的两步相移算法 |
| 4.1.4 基于施密特正交化的两步相移算法 |
| 4.1.5 两步相移算法仿真试验 |
| 4.2 与路径有关的相位解包裹算法 |
| 4.2.1 树状分支切割算法 |
| 4.2.2 基于可靠性质量图引导的相位解包裹算法 |
| 4.3 实验验证与误差分析 |
| 4.3.1 实验验证 |
| 4.3.2 实验误差与可靠性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）基于微偏振片阵列的实时偏振和相位信息测量技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 微偏振片阵列简介 |
| 1.1.2 微偏振片阵列在实时偏振测量中的应用 |
| 1.1.3 微偏振片阵列在实时相位测量中的应用 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 基于含碘化物聚乙烯醇薄膜的微偏振片阵列 |
| 1.2.2 基于液晶材料的微偏振片阵列 |
| 1.2.3 基于金属纳米光栅的微偏振片阵列 |
| 1.2.4 已有制备方法比较 |
| 1.2.5 相关产品 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 第二章 微偏振片阵列的制备与集成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微偏振片阵列的制备 |
| 2.2.1 微偏振片阵列的参数设计 |
| 2.2.2 微偏振片阵列的制备工艺 |
| 2.2.3 微偏振片阵列的显微观测 |
| 2.2.4 微偏振片阵列的性能测试 |
| 2.3 微偏振片阵列的集成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微偏振片阵列应用于实时偏振测量 |
| 3.1 原理 |
| 3.2 偏振测量应用 |
| 3.2.1 偏振片盘 |
| 3.2.2 室外物体 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 微偏振片阵列应用于实时相位测量 |
| 4.1 原理 |
| 4.2 相位测量实例 |
| 4.2.1 平面波相位测量 |
| 4.2.2 球面波相位测量 |
| 4.2.3 动态平面波相位测量 |
| 4.2.4 涡旋相位测量 |
| 4.3 波片相移法及波片阵列 |
| 4.3.1 波片相移法 |
| 4.3.2 波片阵列及可行性制备方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 其他研究生期间工作 |
| 5.1 基于颊窝蛇的红外仿生成像技术 |
| 5.1.1 蛇仿生改进红外芯片设计 |
| 5.1.2 光学读出红外成像系统改进 |
| 5.2 光镊 |
| 5.2.1 球差透镜形成光陷阱 |
| 5.2.2 空间散斑场形成光陷阱 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 本文工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）基于同步相移干涉的活体细胞高度测量方法研究及系统优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究目的 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 干涉显微系统分类 |
| 1.2.2 双角度测量细胞高度干涉显微系统 |
| 1.3 本课题的主要研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 本课题的主要任务 |
| 1.3.2 论文的主要内容 |
| 第2章 同步分光相移系统研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 同步相移干涉显微技术 |
| 2.2.1 相移实现方法 |
| 2.2.2 同步相移干涉显微系统的分光移相方法 |
| 2.3 偏振相移过程的数学描述方法 |
| 2.3.1 偏振光的琼斯矢量描述方法 |
| 2.3.2 偏振光学器件的琼斯矩阵表示 |
| 2.3.3 由 1/4 波片和线偏振片组成的相移系统作用原理 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 同步分光相移系统设计 |
| 3.1 基于特殊角度入射的消偏振分光棱镜分光系统设计方案 |
| 3.1.1 消偏振分光棱镜分光系统分光性能测试 |
| 3.1.2 建立分光系统分光效果的数学模型 |
| 3.1.3 实验分析结论 |
| 3.2 消偏振分光棱镜分光，反射镜转向分光系统设计 |
| 3.2.1 分光系统数学模型 |
| 3.2.2 分光性能分析 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 同步偏振相移干涉显微系统图像处理算法研究 |
| 4.1 同步相移干涉显微相位提取算法优化设计 |
| 4.1.1 相移方法提高测量精度原理 |
| 4.1.2 常见的相位提取算法 |
| 4.1.3 同步相移系统相移误差测定方法 |
| 4.1.4 同步相移系统相位提取修正算法研究 |
| 4.2 相位解缠算法比较实验 |
| 4.2.1 枝切法 |
| 4.2.2 质量图导引法 |
| 4.2.3 Matlab 自带最小二乘算法 |
| 4.2.4 三种算法抗噪声性能对比实验 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 同步相移干涉显微系统实验 |
| 5.0 引言 |
| 5.1 同步相移干涉显微系统光路结构 |
| 5.1.1 系统光路介绍 |
| 5.1.2 同步相移系统设计特点 |
| 5.2 系统的横向测量参数 |
| 5.2.1 系统的横向分辨率 |
| 5.2.2 测量系统的横向放大倍数 |
| 5.3 系统的高度测量分辨能力 |
| 5.3.1 数字相机光灵敏度 |
| 5.3.2 相面的光强变化与细胞高度变化的换算关系 |
| 5.4 系统对实际细胞的三维高度测量及数据分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）双窗口干涉显微成像技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和目的 |
| 1.2 干涉显微成像技术研究现状 |
| 1.2.1 分光路干涉显微成像技术 |
| 1.2.2 共光路干涉显微成像技术 |
| 1.3 双窗口共光路干涉技术研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 双窗口时间相移干涉技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相移干涉的基本理论 |
| 2.2.1 相移干涉的概念 |
| 2.2.2 相位恢复算法 |
| 2.3 基于DMD的双窗口时间相移干涉技术 |
| 2.3.1 光学4f系统模型 |
| 2.3.2 双窗口共光路干涉技术原理 |
| 2.3.3 实验装置 |
| 2.3.4 实验结果与分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 双窗口同步相移干涉技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 偏振相移原理 |
| 3.3 双窗口分光同步相移干涉技术 |
| 3.3.1 干涉图对比度分析 |
| 3.3.2 消偏振分光棱镜分光性能分析 |
| 3.3.3 实验装置 |
| 3.3.4 实验结果与分析 |
| 3.4 三窗口同步相移干涉技术 |
| 3.4.1 三窗口同步相移干涉技术原理 |
| 3.4.2 实验装置 |
| 3.4.3 实验结果与分析 |
| 3.5 双窗口双曝光相移干涉技术 |
| 3.5.1 实验装置 |
| 3.5.2 实验结果与分析 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 双窗口载波干涉技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 载波干涉的基本理论 |
| 4.2.1 载波干涉分析 |
| 4.2.2 载波相位恢复算法 |
| 4.3 双窗口载波干涉技术 |
| 4.3.1 双窗口载波干涉技术原理 |
| 4.3.2 实验装置 |
| 4.3.3 实验结果与分析 |
| 4.4 双窗口二同步载波相移干涉技术 |
| 4.4.1 二同步载波相移干涉分析 |
| 4.4.2 实验装置 |
| 4.4.3 实验结果与分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 双窗口干涉技术的显微成像研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双窗口分光同步相移干涉显微成像技术 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 三窗口同步相移干涉显微成像技术 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 双窗口双曝光相移干涉显微成像技术 |
| 5.4.1 实验装置 |
| 5.4.2 实验结果与分析 |
| 5.5 双窗口二同步载波相移干涉显微成像技术 |
| 5.5.1 实验装置 |
| 5.5.2 实验结果与分析 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）一种用于动态过程测量的实时偏振相移方法（论文提纲范文）
| 1 偏振相移原理 |
| 2 相位龙基光栅的衍射特性 |
| 3 实时偏振相移马赫-曾德尔干涉系统及对折射率变化的测量 |
| 4 实时偏振相移散斑干涉系统及对离面位移的测量 |
| 讨论与结论 |
（10）多功能宏观/细观云纹干涉测试系统的研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第一章 云纹干涉法的基本理论与研究概况 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 云纹干涉法的提出及其最初解释 |
| §1.3 云纹干涉法的基本原理 |
| §1.4 云纹干涉法实验方法与技术 |
| §1.5 云纹干涉法的应用现状与前景展望 |
| §1.6 小结 |
| 第二章 多功能宏观／细观云纹干涉法测试系统的研究 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 云纹干涉仪光路的基本原理 |
| §2.3 宏观／细观云纹干涉仪的研制 |
| §2.4 小型高温炉和小型低温恒温箱的研制 |
| §2.5 云纹干涉仪中的偏振相移技术 |
| §2.6 小结 |
| 第三章 微型硅速度传感器残余变形的云纹干涉法测试 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 实验技术 |
| §3.3 实验结果与分析 |
| §3.4 小结 |
| 第四章 新型微电子封装低温热变形的实时测量技术 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 实验技术 |
| §4.3 实验结果与分析 |
| §4.4 小结 |
| 第五章 云纹干涉法实验技术对单晶CuAlNi马氏体相变的研究 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 形状记忆合金的几个基本概念 |
| §5.3 试件准备及热处理 |
| §5.4 实验过程与结果 |
| §5.5 小结 |
| 第六章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 作者攻读博士期间所获奖励及发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、一种用于动态过程测量的实时偏振相移方法（论文参考文献）
- [1]基于SLM的数字波面动态干涉测试方法[D]. 陈柯含. 长春理工大学, 2020(01)
- [2]相移干涉数字全息技术研究[D]. 位文广. 河南大学, 2019(07)
- [3]基于同步移相显微干涉的血红细胞动态测量技术研究[D]. 徐君宜. 南京理工大学, 2020(01)
- [4]面向声光混合成像的水下散射光聚焦研究[D]. 张凯. 天津大学, 2018(06)
- [5]基于消偏振分光棱镜的同步相移干涉系统研究[D]. 张嘉成. 哈尔滨理工大学, 2018(01)
- [6]基于微偏振片阵列的实时偏振和相位信息测量技术[D]. 张志刚. 中国科学技术大学, 2015(09)
- [7]基于同步相移干涉的活体细胞高度测量方法研究及系统优化[D]. 李帅帅. 北京理工大学, 2015(07)
- [8]双窗口干涉显微成像技术研究[D]. 郝本功. 哈尔滨工程大学, 2014(12)
- [9]一种用于动态过程测量的实时偏振相移方法[J]. 钱克矛,缪泓,伍小平. 光学学报, 2001(01)
- [10]多功能宏观/细观云纹干涉测试系统的研究及其应用[D]. 刘杰. 清华大学, 1999(11)