본 연구 논문은 디지털 홀로그램의 제한된 공간-대역폭을 극복하여 홀로그램 이미징 성능을 향상시키는 방법을 제시합니다.
디지털 홀로그램은 유한한 공간-대역폭을 가지며, 이는 재구성된 이미지의 공간 분해능과 시야각을 결정합니다. 그러나 공간-대역폭이 증가하면 프레넬 회절에서 앨리어싱 복제 패턴이 발생합니다.
본 연구에서는 복소 영역 내에서 샘플링 속도가 낮은 홀로그램의 각도 스펙트럼의 공간 분포를 분석합니다. 특히, 점 광원 홀로그램을 사용하여 공간 주파수가 복제 함수 영역에 걸쳐 선형적으로 증가하는 것을 보여줍니다.
복제 함수는 변조파에 의해 생성된 변조 패턴을 나타내며, 이는 샘플링 주파수의 배수에 해당합니다. 복제 함수의 공간 주파수는 변조 신호와 원래 함수의 주파수 합으로부터 파생됩니다. 즉, 복제 함수는 원래 함수의 고주파 성분 역할을 합니다.
광학 이미징 시뮬레이션을 통해 이러한 이론적 분석 결과를 검증했습니다. 특히, 샘플링 속도가 낮은 홀로그램에서도 전체 조리개를 활용하여 고해상도 이미지를 재구성할 수 있음을 확인했습니다.
본 연구에서 제시된 방법은 홀로그램 디스플레이에서 제한된 시야각 문제를 해결하는 데 활용될 수 있습니다. 샘플링 속도가 낮은 홀로그램의 특성을 이용하여 기존의 공간 광 변조기에서도 충분히 큰 시야각을 확보할 수 있습니다.
본 연구는 디지털 홀로그램의 공간-대역폭 제한을 극복하기 위한 새로운 접근 방식을 제시합니다. 앨리어싱 복제 패턴을 의미 없는 노이즈가 아닌 고주파 성분으로 활용함으로써 홀로그램 이미징 성능을 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다. 이는 향후 고해상도 홀로그램 디스플레이 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.
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by Byung Gyu Ch... lúc arxiv.org 11-21-2024
https://arxiv.org/pdf/2411.13098.pdfYêu cầu sâu hơn