中国科学院
(a)、(b)基于横向剪切和点衍射的共径配置概念
(c1-c3)使用折叠劳埃德镜、镜对和特殊定位分束器立方体的共光路数字全息术的实验装置
信用:、戴思清、马超杰、特立、迪、赵建林 高稳定共光路数字全息干涉仪可广泛应用于长时延干涉测量、三维成像和定量相位成像
我国科学家回顾了共光路离轴数字全息术，将共光路模型分为横向剪切、点衍射等类型，并详细总结了该课题的进展
共光路数字全息术得益于其紧凑的特性，在未来高稳定性光学测量和成像仪器的制造中非常有前景
数字全息术具有宽视场、非接触、精确和动态测量物波复振幅的优点
如今，数字全息术及其衍生物已广泛应用于干涉测量、三维成像和定量相位成像
然而，在传统的离轴全息实验装置中，物体光束和参考光束以分离的路径传播，导致时间稳定性低
通过设计公共路径配置，其中两个干涉光束共享相同或相似的路径，可以有效地补偿对两个光束的环境干扰
因此，对于长期的时间流逝测量，全息记录实验装置的时间稳定性可以显著提高
在发表在《光:先进制造》上的一篇新的综述论文中，由工业和信息化部光场操纵与信息获取重点实验室和中国西北工业大学物理科学与技术学院陕西省光学信息技术重点实验室的赵建林教授领导的科学家团队及其合作者对共光路离轴数字全息术的配置设计进行了综述，并根据产生参考光束的不同方法将共光路模型分为横向支撑、点衍射和其他类型
他们总结了不同类型的设计原则和应用场景
此外，对共光路数字全息干涉仪的商业化制造进行了展望
要记录离轴全息图，物光束必须以一定的角度与均匀的参考光束干涉
设计公共路径配置的关键问题是产生一个统一的参考光束，允许两个干涉光束沿着相似的路径通过
相似度越高，光学设置的稳定性就越高
”作者总结道
至于基于横向剪切的类型，携带物体信息的光束首先使用某种光学元件加倍，如玻璃板、光栅或分束器
然后，具有和不具有样本信息的两个光束的部分产生剪切干涉
这种类型具有更简单和更紧凑的设计
然而，它需要照明光束的未受干扰的部分来产生参考光束，这可能减小视场
这种类型通常应用于空间稀疏样本
" 相反，基于点衍射的类型通过傅立叶域中的低通滤波从物光束中产生均匀的参考光束
这种类型没有视野受限的问题
然而，它通常具有复杂的配置
这种类型适用于测量具有高空间频率的显微样品，因为通过空间滤波很容易产生均匀的参考光束
第三种类型有先进的设计，如使用折叠镜、特殊定位的分束器立方体和沃拉斯顿棱镜
这些设计可以避免前两种类型中存在的缺点
“科学家预测
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