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这篇文章主要介绍了基于无透镜傅里叶变换数字全息技术的结构形貌测量方法，并详细阐述了该方法的原理、实验装置、实验结果及讨论。以下是对文件核心要点的总结：

1. 研究背景与意义：

• 数字全息技术在物体形貌检测领域具有重要意义，被广泛应用于生物成像、文物保护和无损检测等领域。

• 传统数字全息成像系统存在结构复杂、稳定性差、成像速度慢等问题，本文提出了一种基于凹面镜的反射式无透镜傅里叶变换数字全息成像系统。

2. 成像原理：

• 无透镜傅里叶变换数字全息成像系统通过反射凹面镜生成球面参考光束，与物光波在记录面上干涉产生全息图。

• 全息图记录了物光波的空间频谱，通过单次傅里叶变换即可获得再现像的强度分布，显著提高了成像速度。

3. 实验装置：

• 实验装置包括He-Ne激光器、扩束装置、分束器、凹面镜、二维平移台和CCD探测器等组件。

• 激光器发出的光束经过扩束、准直后分为两束，一束照明物体，另一束经凹面镜反射形成球面参考光，两者在CCD探测器上干涉形成全息图。

4. 实验结果与讨论：

• 通过对USAF1951分辨率测试板的实验，验证了系统的成像分辨能力，实际分辨率为8.77 µm，系统分辨率达到57.02 lp/mm。

• 使用倾斜平面校正方法消除了由于物平面与记录平面不平行导致的再现像畸变，使测量结果的相对误差降低至3.95%。

• 对金属硬币样品的实验进一步验证了系统对样品结构形貌测量的有效性，通过相位解包裹算法得到了硬币的重建相位像和三维形貌分布图。

5. 技术创新与优势：

• 采用反射式凹面镜产生球面参考光束，避免了传统方法中物镜或光纤头的复杂性，简化了系统结构。

• 数值重建过程仅需对全息图进行一次傅立叶变换，显著加快了物波前的重建速度。

• 倾斜平面校正方法有效解决了物平面与记录平面不平行导致的再现像畸变问题。

6. 应用前景：

• 该成像系统在材料表征、物体动态无损检测等领域具有广泛的应用潜力。

• 同时，该成像结构也可应用于其他波段的相干衍射成像领域，为科学研究和技术应用提供了新的思路和方法。

7. 结论：

• 本文提出的基于凹面镜的反射式无透镜傅里叶变换数字全息成像系统，在简化系统结构、提高成像速度和精度方面取得了显著成效。

• 实验结果验证了系统的有效性和优越性，为数字全息技术的发展提供了新的方向和思路。