GCS-SZQX-CLR 基于空间光调制器的彩色全息实验系统

GCS-SZQX-CLR 基于空间光调制器的彩色全息实验系统

彩色全息是利用全息的方法得到彩色的再现物体，彩色与单色全息相比内容更丰富，更能真实地反应周围真实物体的信息，它是利用真实的颜色再现物体，因此被人们成为真彩色显示。在彩色全息再现中，利用光调制器加载全息图实现对激光的调制，全息图RGB通道分别控制RGB激光的显示时间，进而实现彩色全息显示。该技术具有灵活性、便于处理、衍射效率高等优点。彩色全息在显示技术、医学成像等很多领域都有潜在的应用价值。

彩色全息显示实物图

♦ 知识点

计算全息、彩色数字全息、空间光调制器

♦ 涉及课程

数字全息教程、信息光学、光电子技术

♦ 实验内容

• 搭建单色数字全息再现光路，观测单色全息再现像

• 搭建三色数字全息再现光路，观测彩色全息再现像

• 搭建动态彩色全息再现光路,观测3D全息再现像

♦ 实验原理

基于空间光调制器的彩色全息实验系统是通过时分复用的原理来实现彩色再现的。三色R、G、B激光器在同步控制电路的控制下按照一定的时序间隔出射激光，彩色全息图具有R、G、B三个通道，全息图加载到空间光调制器上，空间光调制器会区分RGB三个通道信号，当对应通道信号显示时同时会发出TTL信号触发激光器出光；在时序控制下，激光器的发光颜色与SLM所加载的R、G、B对应的全息图一一对应，使得R、G、B三色全息图以一定的速率顺序进行光场调制；最后通过人眼视觉暂留看到白屏上彩色信息。

♦ 原理示意图

彩色数字全息实验示意图

♦ 效果图

R通道原图	R通道全息图

G通道原图	G通道全息图

B通道原图	B通道全息图

RGB原图	RGB全息图	再现效果图

♦ 技术指标

• 红光激光光源：波长638nm，输出功率50mw，连续/触发可选，触发信号5V；可独立调整，包含夹持，支撑系统；

• 绿光激光光源：波长520nm，输出功率50mw，连续/触发可选，触发信号5V；可独立调整，包含夹持，支撑系统；

• 蓝光激光光源：波长450nm，输出功率50mw，连续/触发可选，触发信号5V；可独立调整，包含夹持，支撑系统；

• 反射镜组件：直径Φ40mm，加强铝，反射率>95%，二维精密调整，包含夹持，支撑系统；

• 二向色镜：透红反绿镜片直径Φ25.4mm，45°入射，R>98%@380-550nm,T>90%@584-800nm，透红绿反蓝镜片 Ø25.4，45°入射，R>98%@380-475nm,T>90%@505-800nm 490nm；包含夹持，支撑系统；

• 扩束准直组件：扩束镜焦距f-15mm，准直镜f100mm，包含夹持，支撑系统；

• 激光器电源组件：包含三种激光器驱动电源，预留激光器强度调整旋钮，连续/触发选择按钮，TTL输入接口；

• 白屏接收组件：白屏尺寸100*100mm，表面喷塑；

• 空间光调制器组件：液晶板LCOS调制模式：纯相位调制，>2π@532nm，分辨率1920X1080 ，显示频率180Hz，光谱范围 420nm—700nm，像素大小4.5μm，填充因子93%，最大光强：< 2 W/cm2，工作温度：10~45摄氏度；

• 软件模块：软件包含单色计算全息、彩色全息计算和图片显示模块；软件可以设置空间光调制器分辨率、像素尺寸、激光波长等基本参数，显示模块可以设置全息图显示数量，显示间隔，图片反转等参数。

♦ 必备设备

计算机（HDMI）、光学平台

♦ 建议课时

4课时

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