CN114237002B - 像面全息图的生成系统 - Google Patents

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CN114237002B CN202111566531.3A CN202111566531A CN114237002B CN 114237002 B CN114237002 B CN 114237002B CN 202111566531 A CN202111566531 A CN 202111566531A CN 114237002 B CN114237002 B CN 114237002B
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Abstract

本发明提供一种像面全息图的生成系统，包括：计算机、空间光调制器、分束镜、反射镜和光致聚合物；分束镜和反射镜依次排列，且中心均处于同一水平光轴上；计算机的输出端与空间光调制器的输入端连接；空间光调制器、分束镜和光致聚合物依次排列，且中心均处于同一竖直光轴上。本发明提供的像面全息图的生成系统，通过将传统光学全息和计算全息的优势结合，突破了计算全息图再现受限的问题，能够在白光下再现虚拟物体的高分辨率三维全息图。

Description

像面全息图的生成系统
技术领域
本发明涉及全息技术领域，尤其涉及一种像面全息图的生成系统。
背景技术
全息术是记录和再现物体光波全部信息的技术，具有真正的三维显示效果，因此，从其他的成像技术中脱颖而出。
随着空间光调制器的出现和计算机技术的发展，计算全息可以直接通过计算机来编码生成全息图，省去了光学实验的步骤，并且任何物体(包括虚拟物体)都可以被编码生成全息图。然而，计算全息图的再现却受限于空间光调制器的性能和结构，不能用白光进行高质量重建再现象。
因此，如何在白光下再现虚拟物体全息图是急需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种像面全息图的生成系统，用以解决现有技术中不能在白光下再现虚拟物体全息图的缺陷。
本发明提供一种像面全息图的生成系统，包括：计算机、空间光调制器、分束镜、反射镜和光致聚合物；
所述分束镜和所述反射镜依次排列，且中心均处于同一水平光轴上；
所述计算机的输出端与所述空间光调制器的输入端连接；
所述空间光调制器、所述分束镜和所述光致聚合物依次排列，且中心均处于同一竖直光轴上；
所述分束镜用于将平面光波分成两束，使第一束平面光折射到所述反射镜上，第二束平面光波反射到所述空间光调制器上；
所述反射镜用于将所述第一束平面光波反射到所述光致聚合物上；
所述计算机用于对原始图像的信息进行采样和计算处理，获取所述原始图像的全息图；
所述空间光调制器用于利用所述原始图像的全息图对所述第二束平面光波进行调制，使所述第二束平面光波携带原始图像信息；
所述光致聚合物用于利用所述第一束平面光波和携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行干涉，生成像面全息图。
可选地，还包括：光阑；
所述光阑位于所述分束镜的正下方，所述光阑的中心与所述分束镜的中心处于同一竖直光轴上；
所述光阑用于对携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行滤波处理。
可选地，还包括：第一扩束透镜和第二扩束透镜；
所述第一扩束透镜位于所述反射镜的下方，所述第一扩束透镜的中心与经所述反射镜反射的所述第一束平面光波的中心处于同一光轴上；所述第一扩束透镜用于对经所述反射镜反射的所述第一束平面光波进行扩束处理；
所述第二扩束透镜位于所述光阑的正下方，所述第二扩束透镜的中心和所述光阑的中心处于同一竖直光轴上；所述第二扩束透镜用于对穿过所述光阑后，携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行扩束处理。
可选地，利用所述原始图像的全息图对所述第二束平面光波进行调制，使所述第二束平面光波携带原始图像信息，包括：
根据所述原始图像的全息图的分辨率和所述空间光调制器的分辨率确定从所述原始图像的全息图中取出的全息图；
将所述取出的全息图加载于所述空间光调制器中。
可选地，利用所述第一束平面光波和携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行干涉，生成像面全息图，包括以下中的一项或多项：
调整所述第一束平面光波和所述第二束平面光波之间的光功率比例；
调整所述第一束平面光波和所述第二束平面光波之间的夹角；
调整所述光致聚合物的位置。
可选地，利用所述第一束平面光波和携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行干涉，生成像面全息图，还包括：
对存储有像面全息图信息的所述光致聚合物进行曝光和固化；
用白光光源照射经曝光和固化后的所述光致聚合物，获取所述原始图像的再现像。
可选地，对原始图像的信息进行采样和计算处理，获取所述原始图像的全息图，包括：
对原始图像的信息进行采样，获取离散的信息；
对所述离散的信息进行计算，获取所述原始图像的全息图。
可选地，所述取出的全息图的计算公式如下所示：
Figure BDA0003422121140000031
式中，T1表示从原始图像的全息图中取出的全息图，TM×N表示原始图像的全息图，M为原始图像的全息图的水平像素点个数，m为空间光调制器的水平像素点个数，N为原始图像的全息图的垂直像素点个数，n为空间光调制器的垂直像素点个数。
可选地，所述调整所述第一束平面光波和所述第二束平面光波的光功率比例为1:3至1:5。
可选地，所述调整所述第一束平面光波和所述第二束平面光波之间的夹角为30°。
可选地，所述对原始图像的信息进行采样的采样间距符合奈奎斯特采样定理和所述空间光调制器的像素特性。
可选地，所述获取所述原始图像的全息图为菲涅尔全息图。
可选地，所述空间光调制器为反射式空间光调制器。
可选地，所述光阑为孔径光阑。
可选地，所述第一扩束透镜和所述第二扩束透镜均为双凸透镜。
本发明提供的像面全息图的生成系统，通过将传统光学全息和计算全息的优势结合，突破了计算全息图再现受限的问题，能够在白光下再现虚拟物体的高分辨率三维全息图。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的像面全息图生成系统的结构示意图之一；
图2是本发明实施例提供的像面全息图生成系统的工作流程示意图；
图3是本发明实施例提供的全息图生成原理示意图；
图4是本发明实施例提供的像面全息图生成系统的结构示意图之二；
图5是本发明实施例提供的像面全息图生成系统的结构示意图之三。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在对本发明实施例进行详细的解释说明之前，先对本发明实施例中涉及到的技术名称进行解释说明。
全息：记录和再现物体光波全部信息的技术。波前记录是将物光波与参考光波干涉，并以全息记录介质记录所产生的干涉条纹。波前再现是将原始的参考光波或其它合适的光波照射全息图，光波对全息图上的干涉条纹产生衍射，在指定位置再现出物光波信息。
像面全息图：当物体靠近全息记录介质，或利用成像系统将物体成像在记录介质附近，再引入一束与之相干的参考光束，即可制作像全息图。当物体紧贴记录介质或物体的像跨立在记录介质表面上时，得到的全息图称为像面全息图。
光致聚合物：光致聚合物主要由活性单体、光敏剂、引发剂、成膜树脂以及增塑剂等成份组成。当进行全息记录时，物光和参考光在记录介质中干涉，明区的光化学反应产生自由基或离子，从而引发活性单体聚合生成高分子聚合物。聚合反应使得明区活性单体浓度降低，暗区活性单体向明区扩散。光致聚合物在干涉光场中曝光，产生链锁的聚合反应，最终明区单体浓度大于暗区，使得干涉条纹分布转换为其折射率分布。
计算全息图：基于数字计算与现代光学的计算全息术所制作的全息图称之为计算全息图，其记录过程是由计算机对物体光波信息进行采集、处理、编码与存储等制作。再现时可采用两种方法，一是采用光学方法(例如空间光调制器)对制作的计算全息图产生衍射、呈现物体的再现像；二是利用所得到的全息图编码图像信息，由计算机模拟其再现的衍射和成像过程，得到衍射的物体再现光波。
空间光调制器(Spatial Light Modulators,SLM)：是基于微型液晶显示技术的实时光学信息处理、光互连、光计算等系统的核心器件。在电学信号或其他信号的控制下，SLM可以改变空间光分布的振幅或强度、相位、偏振态及波长等性质。按照读出光的读出方式可以分为反射式和透射式；按照输入控制的信号可以分为光寻址(Optically-addressingspatial light modulation,OA-SLM)和电寻址(Electrical-addressing spatial lightmodulation,EA-SLM)；按照调制模式的类型可以分为相位型、振幅型和复振幅型。
图1是本发明实施例提供的像面全息图生成系统的结构示意图之一，如图1所示，本发明提供的一种像面全息图生成系统，包括：计算机、空间光调制器、分束镜、反射镜和光致聚合物；
分束镜和反射镜依次排列，且中心均处于同一水平光轴上；
计算机的输出端与空间光调制器的输入端连接；
空间光调制器、分束镜和光致聚合物依次排列，且中心均处于同一竖直光轴上；
分束镜用于将平面光波分成两束，使第一束平面光折射到反射镜上，第二束平面光波反射到所述空间光调制器上；
反射镜用于将第一束平面光波反射到光致聚合物上；
计算机用于对原始图像的信息进行采样和计算处理，获取原始图像的全息图；
空间光调制器用于利用原始图像的全息图对第二束平面光波进行调制，使第二束平面光波携带原始图像信息；
光致聚合物用于利用第一束平面光波和携带原始图像信息的第二束平面光波进行干涉，生成像面全息图。
具体地，图2是本发明实施例提供的像面全息图生成系统的工作流程示意图，如图2所示，先搭建光路，按照分束镜和反射镜依次排列，且中心均处于同一水平光轴上，计算机的输出端与空间光调制器的输入端连接，空间光调制器、分束镜和光致聚合物依次排列，且中心均处于同一竖直光轴上的要求进行搭建。
平面光波可以由激光器、空间滤波器和准直透镜产生。先利用激光器产生高斯光束、再利用空间滤波器对高斯光束进行滤波和扩束处理，将高斯光束转化为球面光波，最后利用准直透镜将球面光波转化为平面光波。
光路搭建完成之后，计算机获取原始图像的信息，对原始图像的信息进行采样和计算处理，获取原始图像的全息图。
可选地，对原始图像的信息进行采样和计算处理，获取原始图像的全息图，包括：
对原始图像的信息进行采样，获取离散的信息；
对离散的信息进行计算，获取原始图像的全息图。
具体地，计算机获取原始图像的信息，对原始图像的信息进行采样，获取离散的信息，再对获取的离散的信息进行计算，获取原始图像的信息在全息平面上的复振幅分布。
对原始图像进行离散化抽样、计算处理，获取原始图像的信息在全息平面上的复振幅分布，全息平面上的复振幅分布E(u,v)的表达式如下所示：
Figure BDA0003422121140000071
式中，E(u,v)为全息平面上坐标点(u,v)的复振幅值，i为复数的虚部单位，λ为激光器的波长，z为衍射距离，u为全息平面上的横坐标点，v为全息平面上的纵坐标点，O(x,y)为物面光场上坐标点(x,y)的复振幅值，x为物面光场上横坐标点，y为物面光场上的纵坐标点，Δx为物面光场上横坐标的采样间距，Δy为物面光场上纵坐标的采样间距，Δu为空间光调制器上横坐标的像素间距，Δv为空间光调制器上纵坐标的像素间距。
可选地，对原始图像的信息进行采样的采样间距符合奈奎斯特采样定理和空间光调制器的像素特性。
具体地，采样间距需要符合奈奎斯特采样定理和空间光调制器的像素特性，也就是物面采样间距和空间光调制器的像素间距需要符合公式一和公式二，公式一和公式二的表达式分别如下所示：
Figure BDA0003422121140000081
Figure BDA0003422121140000082
式中，Δx为物面光场上横坐标的采样间距，Δy为物面光场上纵坐标的采样间距，Δu为空间光调制器上横坐标的像素间距，Δv为空间光调制器上纵坐标的像素间距，λ为激光器的波长，z为衍射距离，M为水平像素点个数，N为垂直像素点个数。
假设空间光调制器的分辨率为(1920,1080)，取空间光调制器的分辨率的4倍为全息面的分辨率，也就是使M＝7680，N＝4320，计算全息平面上的复振幅值E(u,v)。
采样间距符合奈奎斯特采样定理和空间光调制器的像素特性是再现像的必要条件，若采样间距不符合奈奎斯特采样定理或空间光调制器的像素特性，则不能进行再现像。
可选地，获取原始图像的全息图为菲涅尔全息图。
具体地，菲涅尔全息图是指物体与全息底片的距离较近(在菲涅尔衍射区内)时所拍摄的全息图。菲涅尔全息图的编码与显示方式在成像质量、计算速度、复杂度等方面能较好地满足显示的要求。
通过菲涅尔全息图进一步有利于在白光下实现物体的高分辨率再现。
可选地，利用原始图像的全息图对第二束平面光波进行调制，使第二束平面光波携带原始图像信息，包括：
根据原始图像的全息图的分辨率和空间光调制器的分辨率确定从原始图像的全息图中取出的全息图；
将取出的全息图加载于空间光调制器中。
具体地，原始图像的全息图中的每个分辨率点都携带原始图像的全部信息，但是空间光调制器的分辨率一般比原始图像的分辨率小，不能将原始图像的全息图全部加载于空间光调制器中，但是如果从原始图像的全息图中取出的全息图太少，则携带的物光信息的光波功率就越小，再现像时的光越弱，因此，只能从原始图像的全息图中取部分全息图加载于空间光调制中。
取出的全息图的大小可以由菲涅尔全息图的分辨率和空间光调制器的分辨率进行确定。
可选地，取出的全息图的计算公式如下所示：
Figure BDA0003422121140000091
式中，T1表示从原始图像的全息图中取出的全息图，TM×N表示原始图像的全息图，M为原始图像的全息图的水平像素点个数，m为空间光调制器的水平像素点个数，N为原始图像的全息图的垂直像素点个数，n为空间光调制器的垂直像素点个数。
具体地，由取出的全息图的计算公式可知，取出全息图的水平像素点个数等于空间光调制器的水平像素点个数，取出全息图的垂直像素点个数等于空间光调制器的垂直像素点个数。
图3是本发明实施例提供的全息图生成原理示意图，如图3所示，菲涅尔全息图的分辨率为M*N，而空间光调制器的分辨率为m*n，为了匹配空间光调制器的分辨率，取菲涅尔全息图平面T(u,v)的m*n部分T1加载到空间光调制器，在空间光调制器中全息图再现像的分辨率为M*N。
例如，菲涅尔全息图的分辨率为(7680,4320)，空间光调制器的分辨率为(1920,1080)，取菲涅尔全息图的T1部分即(2881:4800,1621:2700)加载到空间光调制器，在空间光调制器中全息图再现像的分辨率为(7680,4320)。
通过明确需要从原始图像的全息图中取出的部分全息图的大小，有利于在再现像时实现清晰的全息图。
计算完菲涅尔全息图的复振幅后，对其进行编码，获取原始图像的相息图。
可选地，对原始图像的全息图进行编码，获取原始图像的相息图，包括：
对原始图像的全息图以相息图编码方式进行编码，获取原始图像的相息图。
具体地，对菲涅尔全息图的复振幅采用相息图编码的方式进行编码，获取原始图像的相息图。相息图编码的表达式如下所示：
T(u,v)＝arg[E(u,v)]
式中，T(u,v)为相息图平面上坐标点(u,v)的相位值，E(u,v)为全息平面上坐标点(u,v)的复振幅值。
通过相息图的编码方式对菲涅尔全息图进行编码，进一步有利于在白光下实现物体的高分辨率再现。
获取相息图之后，利用搭建的光路打印空间光调制器衍射像。平面光波照射在分束镜上，被分束镜分成两束平面光波，第一束平面光波经折射后照射到反射镜上，第二束平面光波经反射后照射到空间光调制器上。
可选地，分束镜为分束立方体。
具体地，分束镜采用分束立方体，分束立方体的膜层镀在45°的直角棱镜斜面上，使膜层不暴露在空气中，不易损坏和腐蚀，因而分束立方体对膜层材料的机械、化学稳定性要求较低。
通过分束立方体进一步有利于实现对平面光波的分束。
第二束平面光波照射到空间光调制器上后，空间光调制器利用加载的部分全息图对第二束平面光波进行调制，使第二束平面光波携带原始图像信息。
可选地，空间光调制器为反射式空间光调制器。
具体地，从空间光调制器读出的读出光需要反射到分光束上，读出光的读出方向是反射式的，因此采用反射式空间光调制器。
通过利用反射式空间光调制器可以让携带原始图像信息的第二束平面光波作为物光照射到光致聚合物上。
第二束平面光波在携带原始图像信息之后再次被反射，透过分束镜，作为物光到达光照聚合物上。第一束平面光波照射到反射镜之后，作为参考光被反射镜反射到光致聚合物上。由于光致聚合物位于像面上，因此生成的是像面全息图。
在第一束平面光波和第二束平面光波的干涉过程中，还需要调整各项参数。
可选地，利用第一束平面光波和携带原始图像信息的第二束平面光波进行干涉，生成像面全息图，可以包括以下中的一项或多项：
调整第一束平面光波和第二束平面光波之间的光功率比例；
调整第一束平面光波和第二束平面光波之间的夹角；
调整光致聚合物的位置。
具体地，可以对第一束平面光波和第二束平面光波之间的光功率、夹角进行调整，以使再现时能看见完整的再现像，还可以对光致聚合物的位置进行调整，以使再现像位于光致聚合物的正中间。
可选地，调整第一束平面光波和第二束平面光波之间的光功率比例为1:3至1:5。
具体地，例如，调整第一束平面光波和第二束平面光波之间的光功率比例为1:4。
例如，调整第一束平面光波和第二束平面光波之间的光功率比例为1:4.5。
可选地，调整第一束平面光波和第二束平面光波之间的夹角为30°。
具体地，第一束平面光波和第二束平面光波之间的夹角太大或太小会导致再现时只能看到部分再现像或者根本无法看到再现像。将第一束平面光波和第二束平面光波之间的夹角调整为25°至40°之间，可以使再现时呈现完整的再现像。
例如，调整第一束平面光波和第二束平面光波之间的夹角为32°。
例如，调整第一束平面光波和第二束平面光波之间的夹角为30°。
例如，调整第一束平面光波和第二束平面光波之间的夹角为28°。
通过对第一束平面光波和第二束平面光波之间的光功率、夹角或者光致聚合物的位置进行调整，可以让再现像完整的呈现在光致聚合物的正中间。
可选地，利用第一束平面光波和携带原始图像信息的第二束平面光波进行干涉，生成像面全息图，还包括：
对存储有像面全息图信息的光致聚合物进行曝光和固化；
用白光光源照射经曝光和固化后的光致聚合物，获取原始图像的再现像。
具体地，第一束平面光波作为参考光和携带原始图像信息的第二束平面光波作为物光在光致聚合物上进行干涉，使光照聚合物存储像面全息图信息。
对存储有像面全息图信息的光致聚合物进行曝光，汞灯固化和烘烤过后，固定在平台上。在离光致聚合物一定距离的地方用白光光源进行照明，例如手电筒，当人眼从左到右移动视角观察时，可以看见不同颜色的像面全息图。
通过对光致聚合物进行曝光、固化以及白光光源照射，让人眼能够看见不同颜色的像面全息图。
本发明实施例提供的像面全息图的生成系统，通过将传统光学全息和计算全息的优势结合，突破了计算全息图再现受限的问题，能够在白光下再现虚拟物体的高分辨率三维全息图。
可选地，还包括：光阑；
光阑位于分束镜的正下方，光阑的中心与分束镜的中心处于同一竖直光轴上；
光阑用于对携带原始图像信息的第二束平面光波进行滤波处理。
具体地，图4是本发明实施例提供的像面全息图生成系统的结构示意图之二，如图4所示，像面全息图的生成系统还可以包括光阑，光阑位于分束镜的正下方，光阑的中心与分束镜的中心处于同一竖直光轴上。
携带原始图像信息的第二束平面光波透过分束镜之后到达光阑，光阑对第二束平面光波进行滤波处理，滤波处理就是滤除0级光，0级光可以理解为对再现像没有用的光。
通过光阑对携带原始图像信息的第二束平面光波进行滤波处理，进一步提高了再现像的分辨率。
可选地，光阑为孔径光阑。
具体地，光阑在光学系统中对光束起着限制，光阑分为孔径光阑和视场光阑，光学系统中限制光束最多的光阑，称为孔径光阑，限制视场(大小)最多的光阑，称为视场光阑。本发明实施例采用孔径光阑，利用孔径光阑对第二束平面光波进行滤波处理。
通过利用孔径光阑的限束功能实现对光波的滤波处理，进一步提高了再现像的分辨率。
可选地，还包括：第一扩束透镜和第二扩束透镜；
第一扩束透镜位于反射镜的下方，第一扩束透镜的中心与经反射镜反射的第一束平面光波的中心处于同一光轴上；第一扩束透镜用于对经反射镜反射的第一束平面光波进行扩束处理；
第二扩束透镜位于光阑的正下方，第二扩束透镜的中心和光阑的中心处于同一竖直光轴上；第二扩束透镜用于对穿过光阑后，携带原始图像信息的第二束平面光波进行扩束处理。
具体地，图5是本发明实施例提供的像面全息图生成系统的结构示意图之三，如图5所示，像面全息图的生成系统还可以包括第一扩束透镜和第二扩束透镜。
第一扩束透镜对经反射镜反射的第一束平面光波进行扩束处理，使扩束后的第一束平面光波覆盖整个再现像。第二扩束透镜对携带原始图像信息的第二束平面光波进行扩束处理。
第一束平面光波和携带原始图像信息的第二束平面光波经扩束处理之后，会扩大再现像的尺寸，实现了原始图像的大尺寸三维再现。
可选地，第一扩束透镜和第二扩束透镜均为双凸透镜。
具体地，利用双凸透镜进行扩束后，第一束平面光波转化为球面光波照射在光致聚合物上，携带原始图像信息的第二束平面光波也转化为球面光波照射在光致聚合物上，两束球面光波在光致聚合物上进行干涉。
通过利用双凸透镜，进一步有利于实现原始图像的大尺寸三维再现。
本发明实施例提供的像面全息图的生成系统，通过将传统光学全息和计算全息的优势结合，突破了计算全息图再现受限的问题，能够在白光下再现虚拟物体的大尺寸高分辨率三维全息图。
本申请实施例中术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”所区别的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种像面全息图的生成系统，其特征在于，包括：计算机、空间光调制器、分束镜、反射镜和光致聚合物；
所述分束镜和所述反射镜依次排列，且中心均处于同一水平光轴上；
所述计算机的输出端与所述空间光调制器的输入端连接；
所述空间光调制器、所述分束镜和所述光致聚合物依次排列，且中心均处于同一竖直光轴上；
所述分束镜用于将平面光波分成两束，使第一束平面光折射到所述反射镜上，第二束平面光波反射到所述空间光调制器上；
所述反射镜用于将所述第一束平面光波反射到所述光致聚合物上；
所述计算机用于对原始图像的信息进行采样和计算处理，获取所述原始图像的全息图；
所述空间光调制器用于利用所述原始图像的全息图对所述第二束平面光波进行调制，使所述第二束平面光波携带原始图像信息；
所述光致聚合物用于利用所述第一束平面光波和携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行干涉，生成像面全息图。
2.根据权利要求1所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，还包括：光阑；
所述光阑位于所述分束镜的正下方，所述光阑的中心与所述分束镜的中心处于同一竖直光轴上；
所述光阑用于对携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行滤波处理。
3.根据权利要求2所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，还包括：第一扩束透镜和第二扩束透镜；
所述第一扩束透镜位于所述反射镜的下方，所述第一扩束透镜的中心与经所述反射镜反射的所述第一束平面光波的中心处于同一光轴上；所述第一扩束透镜用于对经所述反射镜反射的所述第一束平面光波进行扩束处理；
所述第二扩束透镜位于所述光阑的正下方，所述第二扩束透镜的中心和所述光阑的中心处于同一竖直光轴上；所述第二扩束透镜用于对穿过所述光阑后，携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行扩束处理。
4.根据权利要求1所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，利用所述原始图像的全息图对所述第二束平面光波进行调制，使所述第二束平面光波携带原始图像信息，包括：
根据所述原始图像的全息图的分辨率和所述空间光调制器的分辨率确定从所述原始图像的全息图中取出的全息图；
将所述取出的全息图加载于所述空间光调制器中。
5.根据权利要求1所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，利用所述第一束平面光波和携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行干涉，生成像面全息图，包括以下中的一项或多项：
调整所述第一束平面光波和所述第二束平面光波之间的光功率比例；
调整所述第一束平面光波和所述第二束平面光波之间的夹角；
调整所述光致聚合物的位置。
6.根据权利要求5所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，利用所述第一束平面光波和携带所述原始图像信息的所述第二束平面光波进行干涉，生成像面全息图，还包括：
对存储有像面全息图信息的所述光致聚合物进行曝光和固化；
用白光光源照射经曝光和固化后的所述光致聚合物，获取所述原始图像的再现像。
7.根据权利要求1所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，对原始图像的信息进行采样和计算处理，获取所述原始图像的全息图，包括：
对原始图像的信息进行采样，获取离散的信息；
对所述离散的信息进行计算，获取所述原始图像的全息图。
8.根据权利要求4所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，所述取出的全息图的计算公式如下所示：
Figure FDA0003422121130000031
式中，T1表示从原始图像的全息图中取出的全息图，TM×N表示原始图像的全息图，M为原始图像的全息图的水平像素点个数，m为空间光调制器的水平像素点个数，N为原始图像的全息图的垂直像素点个数，n为空间光调制器的垂直像素点个数。
9.根据权利要求5所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，所述调整所述第一束平面光波和所述第二束平面光波之间的光功率比例为1:3至1:5。
10.根据权利要求5所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，所述调整所述第一束平面光波和所述第二束平面光波之间的夹角为30°。
11.根据权利要求7所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，所述对原始图像的信息进行采样的采样间距符合奈奎斯特采样定理和所述空间光调制器的像素特性。
12.根据权利要求7所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，所述获取所述原始图像的全息图为菲涅尔全息图。
13.根据权利要求1所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，所述空间光调制器为反射式空间光调制器。
14.根据权利要求2所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，所述光阑为孔径光阑。
15.根据权利要求3所述的像面全息图的生成系统，其特征在于，所述第一扩束透镜和所述第二扩束透镜均为双凸透镜。
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