專(zhuān)利名稱(chēng)：一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，屬于數(shù)字全息技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
數(shù)字全息技術(shù)采用CCD代替早期全息技術(shù)中采用的全息干板，避免了繁雜又費(fèi)時(shí)的顯影定影等全息干板處理和光學(xué)再現(xiàn)，近年來(lái)得到快速的發(fā)展。與傳統(tǒng)全息相比，數(shù)字全息除了沒(méi)有全息圖麻煩的處理過(guò)程外，其最大的優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)了對(duì)物光波復(fù)振幅的測(cè)量，而且可以比較方便地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量，像差、噪聲、畸變及記錄過(guò)程中CCD器件非線性等因素的影響可以通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行矯正，便于進(jìn)行測(cè)量對(duì)象的定量測(cè)量和分析。因此，數(shù)字全息技術(shù)的研究近幾年來(lái)受到了極大的關(guān)注并取得了很大的進(jìn)展，橫向分辨率已經(jīng)可以達(dá)到—量級(jí)，在形貌測(cè)量、變形振動(dòng)測(cè)量、顯微觀測(cè)、信息加密、粒子場(chǎng)測(cè)量、數(shù)字水印等領(lǐng)域，有著廣泛的應(yīng)用前景。但是，目前數(shù)字全息拍攝通常在實(shí)驗(yàn)室中完成，非常依賴穩(wěn)定的光學(xué)操作平臺(tái)，每次拍攝都需要重新搭光路，并且光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，任何光學(xué)元件的微小移動(dòng)都可能導(dǎo)致拍攝失敗。所以，數(shù)字全息的拍攝物體只能帶入實(shí)驗(yàn)室才能進(jìn)行拍攝，限制了數(shù)字全息在日常生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容:為了克服數(shù)字全息拍攝只能在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，同時(shí)非常依賴穩(wěn)定的光學(xué)操作平臺(tái)的特點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，在拍攝系統(tǒng)中引入光纖，固定所有光學(xué)元件，簡(jiǎn)化光路結(jié)構(gòu)，將數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，使得系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境要求降低，同時(shí)，系統(tǒng)小型化和便于攜帶。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案:一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)包括激光器1、耦合透鏡2、Y型光纖3、光纖出射探頭4、拍攝物體5、光纖7、分束鏡8、(XD攝像機(jī)9、計(jì)算機(jī)10、外殼11 ;激光器1、耦合透鏡2、Y型光纖3、光纖7、分束鏡8、CXD攝像機(jī)9都固定在同一平臺(tái)上，內(nèi)置于外殼11 ;激光器I設(shè)置在耦合透鏡2的正前方、耦合透鏡2通過(guò)Y型光纖3與光纖出射探頭4和分束鏡8連接，光纖出射探頭4置于外殼11外，正對(duì)拍攝物體5固定，拍攝物體5另一側(cè)固定光纖接收探頭6，光纖接收探頭6通過(guò)光纖7與分束鏡8連接、分束鏡8經(jīng)過(guò)CXD攝像機(jī)9與外部的計(jì)算機(jī)10連接。所述的激光器I射出的激光經(jīng)過(guò)透鏡2的耦合進(jìn)入Y型光纖3中，Y型光纖將激光分成物光光路和參考光光路兩路，參考光直接垂直照射到分光鏡8上，經(jīng)過(guò)分光鏡8后反射在CCD攝像機(jī)9處；另一路物光光路經(jīng)過(guò)光纖出射探頭4將激光照射到拍攝物體5上，再經(jīng)過(guò)光纖接收探頭6將物光信息經(jīng)過(guò)光纖7的傳播照射到分束鏡8上，經(jīng)過(guò)分束鏡8的反射在CCD攝像機(jī)9處與參考光形成干涉，CCD攝像機(jī)9然后將干涉圖像輸入計(jì)算機(jī)10，完成數(shù)字全息的拍攝過(guò)程。所述的光纖出射探頭4將激光照射到拍攝物體5可以是透射或者是反射式的調(diào)整耦合透鏡2與激光光束和光纖3的位置，使得激光器I產(chǎn)生的激光束垂直入射Y型光纖3 ;調(diào)整光纖7及Y型光纖3的出射的激光與分束鏡8的角度，使得兩束光束通過(guò)分束鏡8后的角度在3-5度。所述的光纖出射探頭4和光纖接收探頭6固定位置等高；光纖出射探頭4和光纖接收探頭6采用光學(xué)固定架固定。所述的激光器1、耦合透鏡2、Y型光纖3、光纖出射探頭4、拍攝物體5、光纖7、分束鏡8、CXD攝像機(jī)9、計(jì)算機(jī)10、外殼11均為市售普通元件。本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型使數(shù)字全息拍攝過(guò)程不在局限在實(shí)驗(yàn)室中，可以方便的將數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)應(yīng)用到日常的生產(chǎn)和生活中；減少了拍攝所需的搭建光路和調(diào)節(jié)儀器的時(shí)間，有效的提高數(shù)字全息的拍攝效率；降低了數(shù)字全息的拍攝難度，使得一般的非光學(xué)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員也可以拍攝數(shù)字全息圖，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)。


:圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1_激光器、2-透鏡、3-Y型光纖、4-光纖出射探頭、5-拍攝物體、6-光纖接收探頭、7-光纖、8-分束鏡、9-CXD攝像機(jī)、10-計(jì)算機(jī)、11-光纖出射探頭外殼。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示:一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)包括激光器1、耦合透鏡2、Y型光纖3、光纖出射探頭4、拍攝物體5、光纖7、分束鏡8、(XD攝像機(jī)9、計(jì)算機(jī)10、外殼11 ;激光器1、率禹合透鏡2、Y型光纖3、光纖7、分束鏡8、(XD攝像機(jī)9都固定在同一平臺(tái)上，內(nèi)置于外殼11 ;激光器I設(shè)置在耦合透鏡2的正前方、耦合透鏡2通過(guò)Y型光纖3與光纖出射探頭4和分束鏡8連接，光纖出射探頭4置于外殼11外，正對(duì)拍攝物體5固定，拍攝物體5另一側(cè)固定光纖接收探頭6，光纖接收探頭6通過(guò)光纖7與分束鏡8連接、分束鏡8經(jīng)過(guò)CXD攝像機(jī)9與外部的計(jì)算機(jī)10連接。所述的激光器I射出的激光經(jīng)過(guò)透鏡2的耦合進(jìn)入Y型光纖3中，Y型光纖將激光分成物光光路和參考光光路兩路，參考光直接垂直照射到分光鏡8上，經(jīng)過(guò)分光鏡8后反射在CCD攝像機(jī)9處；另一路物光光路經(jīng)過(guò)光纖出射探頭4將激光照射到拍攝物體5上，再經(jīng)過(guò)光纖接收探頭6將物光信息經(jīng)過(guò)光纖7的傳播照射到分束鏡8上，經(jīng)過(guò)分束鏡8的反射在CCD攝像機(jī)9處與參考光形成干涉，CCD攝像機(jī)9然后將干涉圖像輸入計(jì)算機(jī)10，完成數(shù)字全息的拍攝過(guò)程。所述的光纖出射探頭4將激光照射到拍攝物體5可以是透射或者是反射式的調(diào)整耦合透鏡2與激光光束和光纖3的位置，使得激光器I產(chǎn)生的激光束垂直入射Y型光纖3 ;調(diào)整光纖7及Y型光纖3的出射的激光與分束鏡8的角度，使得兩束光束通過(guò)分束鏡8后的角度在3-5度。所述的光纖出射探頭4和光纖接收探頭6固定位置等高；光纖出射探頭4和光纖接收探頭6采用光學(xué)固定架固定。本實(shí)用新型使數(shù)字全息拍攝過(guò)程不在局限在實(shí)驗(yàn)室中，可以方便的將數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)應(yīng)用到日常的生產(chǎn)和生活中；減少了拍攝所需的搭建光路和調(diào)節(jié)儀器的時(shí)間，有效的提高數(shù)字全息的拍攝效率；降低了數(shù)字全息的拍攝難度，使得一般的非光學(xué)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員也可以拍攝數(shù)字全息圖，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)。本實(shí)用新型通過(guò)附圖進(jìn)行說(shuō)明的，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利不局限于所公開(kāi)的具體實(shí)施過(guò)程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型專(zhuān)利權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。
權(quán)利要求1.一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，其特征在于:全息拍攝系統(tǒng)包括激光器、耦合透鏡、Y型光纖、光纖出射探頭、拍攝物體、光纖、分束鏡、CCD攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、外殼；激光器、耦合透鏡、Y型光纖、光纖、分束鏡、(XD攝像機(jī)都固定在同一平臺(tái)上，內(nèi)置于外殼；激光器設(shè)置在耦合透鏡的正前方、耦合透鏡通過(guò)Y型光纖與光纖出射探頭和分束鏡連接，光纖出射探頭置于外殼外，正對(duì)拍攝物體固定，拍攝物體另一側(cè)固定光纖接收探頭，光纖接收探頭通過(guò)光纖與分束鏡連接、分束鏡經(jīng)過(guò)C⑶攝像機(jī)與外部的計(jì)算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，其特征在于:所述的激光器射出的激光經(jīng)過(guò)透鏡的耦合進(jìn)入Y型光纖中，Y型光纖將激光分成物光光路和參考光光路兩路，參考光直接垂直照射到分光鏡上，經(jīng)過(guò)分光鏡后反射在CCD攝像機(jī)處；另一路物光光路經(jīng)過(guò)光纖出射探頭將激光照射到拍攝物體上，再經(jīng)過(guò)光纖接收探頭將物光信息經(jīng)過(guò)光纖的傳播照射到分束鏡上，經(jīng)過(guò)分束鏡的反射在CCD攝像機(jī)處與參考光形成干涉，CCD攝像機(jī)然后將干涉圖像輸入計(jì)算機(jī)，完成數(shù)字全息的拍攝過(guò)程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，其特征在于:光纖出射探頭將激光照射到拍攝物體可以是透射或者反射式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，其特征在于:調(diào)整耦合透鏡與激光光束和光纖的位置，使得激光器產(chǎn)生的激光束垂直入射Y型光纖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，其特征在于:調(diào)整光纖及Y型光纖的出射的激光與分束鏡的角度，使得兩束光束通過(guò)分束鏡后的角度在3-5度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，其特征在于:光纖出射探頭和光纖接收探頭固定位置等高。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，其特征在于:光纖出射探頭和光纖接收探頭采用光學(xué)固定架固定。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種便攜式數(shù)字全息拍攝系統(tǒng)，屬于數(shù)字全息技術(shù)領(lǐng)域；激光器、耦合透鏡、Y型光纖、光纖、分束鏡、CCD攝像機(jī)都固定在同一平臺(tái)上，內(nèi)置于外殼；激光器設(shè)置在耦合透鏡的正前方、耦合透鏡通過(guò)Y型光纖與光纖出射探頭和分束鏡連接，光纖出射探頭置于外殼外，正對(duì)拍攝物體固定，拍攝物體另一側(cè)固定光纖接收探頭，光纖接收探頭通過(guò)光纖與分束鏡連接、分束鏡經(jīng)過(guò)CCD攝像機(jī)與外部的計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)用新型使數(shù)字全息拍攝過(guò)程不在局限在實(shí)驗(yàn)室中，減少了拍攝所需的搭建光路和調(diào)節(jié)儀器的時(shí)間，有效的提高數(shù)字全息的拍攝效率；降低了數(shù)字全息的拍攝難度，使得一般的非光學(xué)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員也可以拍攝數(shù)字全息圖。
文檔編號(hào)G03H1/20GK202929353SQ201220457660
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者蔣鑫巍, 張永安 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)