위상 복원 및 위상 홀로그램 합성 document_id A220623108988

대다수가 게르히베르크 색스톤 알고리즘(Gerchberg Saxton algorithm)에 기반한 다수의 알고리즘들이 대상 이미지로부터 위상 정보를 유도해 내는데 푸리에 변환을 이용한다. 공간 광변조기(spatial light modulator, SLM)또는 이와 유사한 것에 사용될 때, 이러한 위상 정보는 시준된 레이저광이 공간 광변조기를 조명할 때 대상 이미지에 대체로 상응하는 재생 필드(replay field)가 제공되도록 물리적 파형 재생 장치(kinoform) 를 시뮬레이션할 수 있다. 다수의 다른 알고리즘들은 위상 정보를 제공하기 위해 존재한다. 게르히베르크 색스톤 알고리즘 및 그로부터 파생된 알고리즘들은 다른 “비푸리에 변환” 알고리즘들보다 종종 훨씬 빠르다. 그러나, 반복되는 게르히베르크 색스톤 알고리즘은, 특히 상대적으로 낮은 수의 반복이 이루어지는 경우에, 직접 이진 검색 알고리즘들과 같은 다른 알고리즘들 만큼의 품질은 없다. 게르히베르크 색스톤 알고리즘은 평면들 A 및 B 각각에서의 광선(light beam)의 세기 단면들 IA(x,y) 및 IB(x,y)이 알려져 있고 IA(x,y) 및 IB(x,y)이 단일 푸리에 변환에 의해 연관되어 있을 때 위상 복원 문제를 고려한다. 주어진 세기 단면들을 가지고, 평면들 A 및 B 각각에서의 위상 분포에 대한 근사값 ФA(x,y)및 ФB(x,y)은 이 방법에 의해 알 수 있다. 게르히베르크 색스톤 알고리즘은 반복적인 과정을 따르는 것에 의해 이 문제에 대해 훌륭한 해법을 찾는다. 게르히베르크 색스톤 알고리즘은 공간 영역(domain) 및 푸리에(분광) 영역 사이의, IA(x,y) 및 IB(x,y)를 대표하는, 데이터 세트 (진폭 및 위상)를 계속적으로 변환하면서 공간 및 분광 제한(spatial and spectral constraints)을 반복적으로 적용한다. 공간 및 분광 제한은 각각 IA(x,y) 및 IB(x,y)이다. 공간 영역 또는 분광 영역 중 어느 한 영역에서의 제한은 데이터 세트의 진폭을 강제하고 위상 정보는 일련의 반복을 통해 수렴된다. 어느 하나의 또는 모든 제한은 위상 정보일 수 있으며, 이 경우 바람직하기로는 진폭 정보일 수 있다. 또한, 게르히베르크 색스톤 알고리즘은 공간 영역 또는 푸리에 영역 중 어느 한 영역에서 시작될 수 있다는 것이 공지되어 있다.