光學全息圖設計的案例
ZEMAX | 如何使用光學制造全息圖修正像差
本文介紹了利用光學全息圖降低單透鏡像差的方法。在描述了表示全息圖構造光束的兩個 ZMX 文件之后，本文演示了如何在重現文件中設置 OFH。然后解釋了如何輕松地從重現文件中訪問任何結構造光束變量，以實現衍射受限單透鏡的設計。(聯系我們獲取文章附件）
簡介
光學全息圖 (OFH) 是OpticStudio中最通用的全息圖模型。這個模型需要使用兩個ZMX文件作為構造光，一個ZMX文件表示全息圖重現文件。本示例所需的三個文件可以在本文的附件中找到。
(聯系我們獲取文章附件）
初始系統
本文所考慮的系統(StartingLens.zmx)由一個簡單的雙凸透鏡組成，工作波長為0.633 nm，像平面位于其近軸焦點處。
從 OPD 光扇圖可以看出，球差是主要的像差：
通過在單透鏡的前表面放置光學全息圖 (OFH)，可將其性能優化至衍射極限。OFH 需要使用三個 ZMX 文件：
放置 OFH 的重現文件
光線 1 的構造文件
光線 2 的構造文件
在這個例子中，重現文件是“ StartingLens.zmx ”，包含放置 OFH 的單透鏡。全息圖構造文件名稱為“ OFHSphericalCorrector_1.zmx ”和“ OFHSphericalCorrector_2.zmx ”。這些 ZMX 文件滿足 OFH 構造文件所需的命名規則（它們的文件名前綴相同，但在末尾附加了“ _1 ”和“ _2 ”的后綴）。
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概要
本文介紹了利用光學全息圖降低單透鏡像差的方法。在描述了表示全息圖構造光束的兩個 ZMX 文件之后，本文演示了如何在重現文件中設置 OFH。然后解釋了如何輕松地從重現文件中訪問任何結構造光束變量，以實現衍射受限單透鏡的設計。
簡介
光學全息圖 (OFH) 是OpticStudio中最通用的全息圖模型。這個模型需要使用兩個ZMX文件作為構造光，一個ZMX文件表示全息圖重現文件。本示例所需的三個文件可以在本文的附件中找到。
初始系統
本文所考慮的系統(StartingLens.zmx)由一個簡單的雙凸透鏡組成，工作波長為0.633 nm，像平面位于其近軸焦點處。
從 OPD 光扇圖可以看出，球差是主要的像差：
通過在單透鏡的前表面放置光學全息圖 (OFH)，可將其性能優化至衍射極限。OFH 需要使用三個 ZMX 文件：
放置 OFH 的重現文件
光線 1 的構造文件
光線 2 的構造文件
在這個例子中，重現文件是“ StartingLens.zmx ”，包含放置 OFH 的單透鏡。全息圖構造文件名稱為“ OFHSphericalCorrector_1.zmx ”和“ OFHSphericalCorrector_2.zmx ”。這些 ZMX 文件滿足 OFH 構造文件所需的命名規則（它們的文件名前綴相同，但在末尾附加了“ _1 ”和“ _2 ”的后綴）。
構造文件
“ OFHSphericalCorrector_1.zmx ”是構造文件 1，只包含一個準直光束入射透鏡。
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本文介紹了利用光學全息圖降低單透鏡像差的方法。在介紹了表示全息圖構造光束的兩個 ZMX 文件之后，本文還演示了如何設置以重現示例文件中的 OFH。然后介紹了如何輕松地從重現文件中訪問構造光束的變量，以實現衍射受限單透鏡的設計。（聯系我們獲取文章附件）
簡介
光學全息圖 (OFH) 是 OpticStudio 中最通用的全息圖模型。這個模型需要使用兩個ZMX文件作為構造光，一個 ZMX 文件表示全息圖重現文件。本示例所需的三個文件可以在本文的附件中找到。
初始系統
本文所考慮的系統 (StartingLens.zmx) 由一個簡單的雙凸透鏡組成，工作波長為0.633 nm，像平面位于其近軸焦點處。
從OPD光扇圖可以看出，球差是主要的像差：
通過在單透鏡的前表面放置光學全息圖 (OFH)，可將其性能優化至衍射極限。正如之前發布文章“ 如何在OpticStudio中建模全息圖 ”中所解釋的，OFH 需要使用三個 ZMX 文件：
· 放置 OFH 的重現文件
· 光線 1 的構造文件
· 光線 2 的構造文件
在這個例子中，重現文件是“ StartingLens.zmx ”，包含放置 OFH 的單透鏡。全息圖構造文件名稱為“ OFHSphericalCorrector_1.zmx ”和“ OFHSphericalCorrector_2.zmx ”。這些 ZMX 文件滿足 OFH 構造文件所需的命名規則（它們的文件名前綴相同，但在末尾附加了“ _1 ”和“ _2 ”的后綴）。
展開 模擬透射式體全息光柵拉曼光譜儀分光系統設計 | SYNOPSYS 光學設計軟件第76課
參考文獻：
[1]何振磊,盧啟鵬,丁海泉,高洪智.透射式體全息光柵拉曼光譜儀分光系統設計
[2][J].激光與光電子學進展,2015,52(12):214-220.
基于Matlab的三維相位型全息圖設計
（a）z=300mm （b）z=305mm （c）z=310mm
（d）z=315mm （e）z=320mm （f）z=325mm
（g）z=330mm
圖3不同再現距離下的再現結果
最后我們也對彩色全息進行了設計，選用如下圖4所示的目標圖像“蒙娜麗莎”進行模擬計算，得到其三個分量的再現像，其設計結果與上述三維全息不同，通過控制三原色的不同分量即（R、G、B）進行不同參數的計算，也就是不引入那么復雜的深度信息，但是要合理的控制三原色的初始參數。將設計的全息圖如圖5所示進行全息再現得到的結果如下圖6所示。
圖4 彩色全息目標圖像
圖5 彩色相位全息圖
R分量 G分量 B分量
圖6 再現結果
針對全息顯示技術的發展十分迅速，因此對全息圖的設計也是比較復雜的，其工作難點全是在全息圖的設計優化過程中。
最后,有相關需求歡迎通過公眾號"320科技工作室"聯系我們
展開 激光設計GLAD：利用全息圖實現加密和解密
圖1是加密過程示意圖，在遠場區兩束光相干涉得到干涉圖樣，對于一個復雜的隨機參考光源，任意選擇一個物光源全息圖樣都會非常的復雜。僅僅依靠全息圖是很難確定物光源的，只有使用同一個隨機光源才能對其恢復，圖2給出了解密過程示意圖。通過遮擋板將恢復出的部分分量遮擋就可以濾除不必要的成分，如圖3所示。
在本例中一個復雜的隨機圖樣作為參考光源，用來恢復全息圖樣對應的物光源。加密過程中，讓兩束光干涉疊加得到干涉圖樣，并用膠片或者光刻膠記錄下來，得到一個全息圖；解密時，只使用復雜的隨機圖樣照射前面形成的全息圖就可以獲得物光源信息。
系統描述
全息圖能夠通過兩束相干光相干疊加獲得。用其中一束光照射生成的全息圖就可以得到另一束相干光，這樣全息圖就可以用作加密/解密的裝置了。
概述
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