分数傅里叶变换全息图：三维物场光电再现实验与噪声抑制

"三维物场多重分数傅里叶变换全息图光电再现实验研究" 本文主要探讨了基于多重分数傅里叶变换（FrFT）的三维（3D）物场计算全息图的光电再现实验。分数傅里叶变换是一种扩展了传统整数阶傅里叶变换的数学工具，它在光学成像领域有着广泛的应用，特别是在处理非均匀分布的光学信号时。在3D全息成像中，FrFT能够更精确地描述物体在不同深度的分布，从而提高全息图像的重建质量。 研究者们通过设置不同的分数阶来对应不同的物面距离，分别计算各层物面在全息面的复振幅，并将这些复振幅叠加，形成一个完整的3D全息图像。接着，他们利用分数傅里叶变换的振幅型和相位型来编码全息图，以获得不同类型的全息图像。此外，为了减少再现图像中的散斑噪声，他们在物波面上引入随机相位因子，生成3D物场的序列全息图，这种技术有助于抑制共轭像和噪声。 实验采用了一个基于相位型液晶空间光调制器的全息光电再现系统。该系统可以动态调整光的相位，实现全息图的再现。通过对单幅全息图和序列全息图的光电再现像进行散斑指数和互相关系数的分析，研究者们证明了通过计算3D物场的分数傅里叶变换序列相息图，能有效抑制光电再现过程中的共轭像和散斑噪声，从而显著提高再现图像的清晰度和质量。 此项研究对于理解分数傅里叶变换在3D全息成像中的作用以及如何优化全息图像的再现效果具有重要意义。其结果不仅有助于提升全息技术在数据存储、虚拟现实和光学信息处理等领域的应用，也为未来开发更加先进的全息成像系统提供了理论基础和技术参考。