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光学全息术可实现物光波阵面的真实存储和再现,现已广泛应用于流场分析、燃烧分析等领域。伴随着计算机的诞生、辅助设备的发展及相关图像处理技术的完善,数字全息术日趋成熟。全息术在声悬浮场的再现和测量中具有很强的应用前景。本文从理论和实验两方面详细探讨了全息干涉度量术的原理及其在记录、再现以及重建声悬浮场的方法和手段。主要内容包括: (1) 从理论上详细讨论了全息术重建的数学基础--傅里叶变换的基本理论,阐述了全息术的记录与再现的基本原理。基于数字全息术记录与再现的数学模型,结合角谱理论,讨论了数值再现方法--频谱变换法再现物场的理论基础和实现过程。此外,引入了激光全息干涉术检测流场的理论依据,论述了瞬态流场中参量的转换关系;基于Abel变换的相关思想,阐述了三维场重建的反转理论,为声悬浮场的重建打下理论基础。 (2) 从理论上简要介绍了单轴式声悬浮系统的性质和谐振模式的概念。介绍了利用平面波模型,双圆柱模型及高斯模型计算出的声悬浮场的理论声压图,并对其进行了理论分析,该模型的引入为验证实验的准确性提供了理论依据。 (3) 从实验上讨论了光学全息术再现声悬浮场的具体实验过程。利用透明物场的离轴光路实现了对声悬浮场结构的初步研究,通过一系列的对比实验及对实验现象的详尽分析,获得了许多有价值的实验规律。针对声悬浮场的弱小相位问题,完成了可用于相位倍增的实验光路的设计。 (4) 介绍了数字全息的实现途径,将数字全息倒装望远镜系统与MATLAB编程软件相结合,利用频域法实现了声悬浮场的数值再现,分别获得了其相位图及光照强度图,利用相位倍增原理,获得了较为细致的声悬浮场结构。此外,结合Abel变换思想,利用MATLAB程序语言,获得了较为理想的声悬浮折射率变化场分布及压强场分布,实现了对声悬浮场的重建。