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非相干数字全息与望远镜技术结合起来的非相干望远数字全息目前研究较少,相移准确度低、再现像重建距离偏大将会导致非相干望远数字全息成像信噪比低。针对这一问题,本论文将空间光调制器(SLM)引入非相干望远数字全息系统,从理论分析、模拟和实验三个方面探讨了基于SLM的非相干望远数字全息系统不同参数变化对成像特性的影响。 (1)利用Fresnel衍射理论,对基于SLM的非相干望远数字全息成像的记录和再现过程进行了详细的理论分析和数学推导,计算出了准确的横向放大倍数和重建距离计算公式,分析了不同系统参数变化对成像横向放大率和再现像重建距离的影响。 (2)借助计算机平台,从数值模拟的角度讨论了非相干望远数字全息的最优重建算法选择,用可视化的方式解析了不同出瞳距离对相干与非相干成像系统的影响,模拟了基于SLM的非相干望远数字全息对处于三维空间不同深度三个物平面的成像情况,并分析了不同参数的变化对非相干望远数字全息成像的影响。模拟结果表明,1)当非相干望远数字全息再现像的重建距离小于或者等于100 mm时,应选择TF衍射算法进行重建,当重建距离大于100 mm时,应选择MF衍射算法进行重建;2)随着出瞳距离的增大,成像逐渐变得模糊,相较于相干成像系统,由于不产生振铃现象,非相干成像系统的分辨率相对较高;3) CCD位于物体的两个像平面中间时,再现像的重建距离达到极值,通过调控两透镜的间距,可以将物体的重建距离和横向放大倍数控制在合理的变化范围之内,得到较高质量的全息图。 (3)围绕光源与系统不同间距、SLM上加载不同半径的球面波、不同物距、全息图不同记录位置四个方面,对非相干望远数字全息系统的成像特性进行了实验探讨。实验结果表明:1)白光光源前面放置透镜,系统的成像视场增大;2) SLM上加载的两个球面波的半径、半径差与系统的横向放大率成正比关系;3)物距与非相干望远数字全息系统的横向放大率成反比关系;4) CCD与SLM的间距与系统成像的横向放大倍数和横向分辨率成正比,与角分辨率成反比关系,减小CCD与SLM的间距能够提升非相干望远数字全息系统的成像的角分辨率。 基于SLM的非相干望远数字全息模拟和实验研究结果与理论分析相符合。基于SLM的非相干望远数字全息技术在军事、天文学和工程检测等领域可能具有很大的潜在应用前景。