Параллельный метод фазового сдвига в цифровой голографии
Автор: Жумалиев К.М., Тынышова Т.Д., Исманов Ю.Х., Алымкулов С.А.
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Естественные науки
Статья в выпуске: 7 т.11, 2025 года.
Бесплатный доступ
Проведен анализ параллельного метода фазового сдвига при записи и восстановлении голограмм с использованием пространственного мультиплексирования. Показано, что данный метод обладает значительными преимуществами по сравнению известными методами мультиплексирования голограмм. Среди важнейших преимуществ параллельного метода фазового сдвига его высокая скорость, так как в этом методе записи не требуются последовательные экспозиции, что делает его подходящим для исследования динамических процессов, таких как газовые потоки в аэродинамических трубах или плазма. Другим важным преимуществом этого метода записи голограмм является его устойчивость к вибрациям. При использовании данного метода все фазовые сдвиги регистрируются одновременно. Еще одно преимущество данного метода - это высокое разрешение, что позволяет точно восстанавливать фазы без искажений. Предложена математическая модель параллельного метода фазового сдвига при записи и восстановлении голограмм. Подробно проанализировано влияние шумов на качество записи голограмм. С этой целью значительное место в данной работе уделено калибровке оптической системы, что позволяет снизить влияние шумов на голографический процесс. Приведен пример результатов калибровки, которые показали, что характеристики голографического процесса значительно улучшаются при правильной настройке оптической системы.
Параллельный метод фазового сдвига, голограмма, мультиплексирование голограмм, калибровка, пространственный модулятор света
Короткий адрес: https://sciup.org/14133326
IDR: 14133326 | УДК: 535.41: | DOI: 10.33619/2414-2948/116/01
Parallel phase shift method in digital holography
The article presents an analysis of the parallel phase-shifting method for hologram recording and reconstruction using spatial multiplexing. It is demonstrated that this method offers significant advantages over conventional holographic multiplexing techniques. Among the most important benefits of the parallel phase-shifting method is its high speed, as it eliminates the need for sequential exposures, making it suitable for studying dynamic processes such as gas flows in wind tunnels or plasma. Another key advantage of this holographic recording method is its vibration resistance. In this approach, all phase shifts are registered simultaneously. An additional strength of the method is its high resolution, enabling accurate phase reconstruction without distortion. A mathematical model of the parallel phase-shifting method for hologram recording and reconstruction is proposed. The influence of noise on hologram recording quality is analyzed in detail. To address this, a significant portion of the study focuses on optical system calibration, which helps reduce noise impact on the holographic process. An example of calibration results is provided, showing that proper optical system alignment substantially improves holographic process characteristics.