Спеклові ефекти у пристроях реєстрації та відтворення інформації когерентним світловим випромінюванням

Abstract

Розроблено теорію спеклів скануючого променя. Отримано формули для розрахунку контрасту спеклів, які можуть застосовуватися до будь-якого скануючого лазерного проектора. Показано, що основною вимогою для успішного зменшення спеклів у скануючому проекторі є вузький центральний пік і низький рівень бічних пелюсток автокореляційної функції поля скануючого пучка світла за координатою, вздовж якої проходить сканування променя. Показано, що застосування дифракційних оптичних елементів, які модулюють фазу поля пучка світла за допомогою Баркер-коду, призводить до значного зменшення контрасту спеклів завдяки тільки ефекту сканування пучка світла.

Разработана теория спеклов сканирующего луча. Получены формулы для расчета контраста спеклов, которые могут применяться к любому сканирующему лазерному проектору. Показано, что основным требованием для успешного уменьшения спеклов в сканирующем проекторе являются узкий центральный пик и низкий уровень боковых лепестков автокорреляционной функции поля сканирующего пучка света по координате, вдоль которой проходит сканирование луча. Показано, что применение дифракционных оптических элементов, модулирующих фазу поля пучка света с помощью Баркер-кода, приводит к значительному уменьшению контраста спеклов только благодаря эффекту сканирования пучка света.

The theory of speckle noise in a scanning beam is presented. The formulae for the calculation of speckle contrast, which can be applied to any scanning laser projector, are obtained. It is shown that the main requirement for successful speckle suppression in a scanning laser projector is a narrow autocorrelation peak and low side-lobes level in the autocorrelation function of the complex amplitude distribution across a scanning light beam. It is shown that the application of diffraction optical elements with a Barker code phase shape can use only natural laser projector scanning motion for speckle suppression.