空间光调制器实现随机相位模板的仿真分析

林超; 沈学举; 杨胜翔

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.03.022

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空间光调制器实现随机相位模板的仿真分析

林超 , 沈学举 , 杨胜翔

文章导航 > 激光技术 > 2013 > 37(3): 365-370

引用本文:

Citation:

空间光调制器实现随机相位模板的仿真分析

1.
军械工程学院光学与电子工程系, 石家庄050003

作者简介: 林超(1987- ),男,硕士研究生,现主要从事光学信息安全及数字全息方面的研究。.

通讯作者: 沈学举, sxjpaper@163.com ;

中图分类号: O438

Simulation analysis of random phase mask with spatial light modulator

1.
Department of Opto-electronic Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China

Corresponding author: SHEN Xue-ju, sxjpaper@163.com ;

CLC number: O438

摘要: 为了构建基于空间光调制器的实时光学加密系统,采用仿真实验的方式,分析了在双随机相位光学加密系统中使用空间光调制器实现随机相位编码时相位编码参量对加密效果的影响。重点研究了随机相位模板中独立相位调制点的个数及相位调制范围对加密图像质量的影响,并引入相关系数来衡量加密图像和原始图像的差异。结果表明,在设定相关系数阈值为0.1的条件下,独立相位调制点个数达到128×128,相位调制范围达到2π时,加密效果较好。该结果对设计实时光电加密系统有一定指导意义。
- 信息光学 /
- 加密效果 /
- 仿真分析 /
- 空间光调制器 /
- 双随机相位加密
Abstract: To construct a real-time optical encryption system with spatial light modulator,the parameters of phase modulation were analyzed when utilizing spatial light modulator as phase modulators in the double random phase encoding system by means of simulation method.The influence of two important parameters,i.e.,the phase modulation range and the independent point numbers of phase modulation on the encryption quality was investigated extensively.A correlation coefficient was introduced to evaluate the difference between the original image and encrypted image.The simulation results indicate that a satisfying encrypted image can be obtained when the independent point numbers of phase modulation is approaching to 128×128 and the phase modulation range is set to 2π assuming that the correlation coefficient is 0.1.The results are significant for the design of real-time optical encryption system with spatial light modulator.
- information optics /
- encryption quality /
- simulation analysis /
- spatial light modulator /
- double random phase encryption

[1]	REFREGIER P,JAVIDI B.Optical-image encryption based on input plane and Fourier plane random encoding [J].Optics Letters,1995,20(7):767-769.
[2]	JAVIDI B,HOMER J L.Optical pattern recognition for validation and security verification [J].Optical Engineering,1994,33(6):1752-1756.
[3]	ZHANG J J,SITU G H,ZHANG Y.Progress of optical security systems based on random-phase encoding technology [J].Journal of the Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,2003,20(3):265-272 (in Chinese).
[4]	STEPHEN P,GAJDA R,SZNPLIK T.Distributed kinoforms in optical security applications[J].Optical Engineering,1996,35(9):2453-2458.
[5]	JAVIDI B,SERGENT B.Fully phase encoded key and biometrics for security verification [J].Optical Engineering,1997,36(3):935-942.
[6]	XIAO Y L,LIU Q,YUAN Sh,et al.Study about decryption based on optical image encryption system in the Fresnel domain [J].Laser Technology,2009,33(4):433-436(in Chinese).
[7]	HENNELLY B,SHERIDAN J.Optical encryption and the space bandwidth product[J].Optics Communications,2005,247(5):291-305.
[8]	SHIRAKI A,TAKEDA N,NIWA M,et al.Simplified electro-holographic color reconstruction system using graphics processing unit and liquid crystal display projector[J].Optics Express,2009,17(18):16038-16045.
[9]	CURTIS J,KOSS B,GRIER D.Dynamic holographic optical tweezers[J].Optics Communications,2002,207(6):169-175.
[10]	SINCLAIR G,JORDAN P,COURTIAL J,et al.Assembly of 3-dimensional structures using programmable holographic optical tweezers[J].Optics Express,2004,12(22):5475-5480.
[11]	DOU R,GILES M.Simple technique for measuring the phase property of a twisted nematic liquid crystal television[J].Optical Engineering,1996,35(3):808-812.
[12]	WALKER T G.Holography without photography[J].America Journal of Physics,1999,67(9):783-785.
[13]	ULUSOY E,ONURAL L,OZAKTAS H M.Full-complex amplitude modulation with binary spatial light modulators[J].Journal of the Optical Society of America,2011,A28(11):2310-2321.

[1]	林超 , 沈学举 , 杜霜 , 郭耀阳 , 胡申 . 随机偏振光学加密算法的加密及解密特性分析. 激光技术, 2014, 38(4): 515-521. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.016
[2]	汪慧超 , 胡阿健 , 陈培锋 . 空间光调制器产生拉盖尔-高斯光束方法研究. 激光技术, 2017, 41(3): 447-450. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.028
[3]	李盛林 , 王华英 . 基于光栅滤波器的新型光学图像加密技术. 激光技术, 2018, 42(5): 655-658. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.014
[4]	丁湘陵 , 袁倩 , 张乐冰 . 非对称光学图像加密系统的已知公钥攻击. 激光技术, 2014, 38(4): 561-564. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.025
[5]	肖永亮 , 刘强 , 袁胜 , 周昕 , 赵晓军 , 杨泽后 , 陈涌 , 周鼎富 . 基于菲涅耳域光学图像加密系统的解密研究. 激光技术, 2009, 33(4): 433-436. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.029
[6]	丁湘陵 . 基于球面波照射的非对称光学图像加密. 激光技术, 2013, 37(5): 577-581. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.004
[7]	邵娜 , 朱晓 , 朱广志 , 王牧 , 冯玙璠 , 黄彦 . 碟片激光器晶体模块阵列射流冲击冷却的研究. 激光技术, 2016, 40(5): 695-700. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.016
[8]	王鹏 , 袁操今 , 王林 , 李重光 . 基于分数傅里叶变换的双彩色图像加密. 激光技术, 2014, 38(4): 551-555. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.023
[9]	宋艳 , 马世榜 , 张开飞 . 热弹激光超声激励及缺陷检测的有限元分析. 激光技术, 2021, 45(2): 246-251. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.021
[10]	沈学举 , 刘旭敏 , 许芹祖 , 林超 . 球面波照明下傅里叶变换全息多图像加密方法研究. 激光技术, 2014, 38(4): 488-493. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.012
[11]	曾健清 , 王君 , 陈叶 , 刘琦 . 小波变换和菲涅耳变换的多彩色图像加密. 激光技术, 2018, 42(6): 733-738. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.002
[12]	杨初平 , 纪婧如 , 谭穗妍 , 林盈洪 . 条纹相位分析小区域平整度检测. 激光技术, 2011, 35(6): 784-786,836. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.017
[13]	吴友朋 , 王红霞 , 周战荣 , 成燕归 , 李正亮 . 圆谐梅林滤波器在模式识别中的计算机仿真研究. 激光技术, 2007, 31(1): 86-88.
[14]	陈立刚 , 洪津 , 乔延利 , 孙晓兵 . 基于双Wollaston棱镜的偏振测量系统的精度分析. 激光技术, 2008, 32(5): 468-470.
[15]	冯伟 , 张启灿 . 基于结构光投影的薄膜振动模式分析. 激光技术, 2015, 39(4): 446-449. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.003
[16]	杨恒 , 黄佐华 , 刘云 . 背景光存在下的相衬法原理分析. 激光技术, 2011, 35(5): 696-698. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.032
[17]	黄振芬 , 张启灿 , 侯志凌 . 相位展开中基于调制度轮廓线的极点连接算法. 激光技术, 2009, 33(5): 462-465. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.032
[18]	张璇峰 , 袁明辉 . 双面周期开槽型太赫兹滤波器分析. 激光技术, 2013, 37(4): 533-536. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.026
[19]	雍汉华 , 曹益平 . 基于光栅调制的归一化频谱三维识别. 激光技术, 2008, 32(2): 218-221.
[20]	王学勤 , 董艳群 , 原帅 , 盛美菊 , 张骏 . 激光雷达微多普勒效应的仿真研究. 激光技术, 2007, 31(2): 117-119,146.

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空间光调制器实现随机相位模板的仿真分析

通讯作者: 沈学举, sxjpaper@163.com;

作者简介: 林超(1987- ),男,硕士研究生,现主要从事光学信息安全及数字全息方面的研究。

1. 军械工程学院光学与电子工程系, 石家庄050003

收稿日期: 2012-07-09
录用日期: 2012-07-27
网络出版日期: 2013-05-25

关键词:

摘要: 为了构建基于空间光调制器的实时光学加密系统,采用仿真实验的方式,分析了在双随机相位光学加密系统中使用空间光调制器实现随机相位编码时相位编码参量对加密效果的影响。重点研究了随机相位模板中独立相位调制点的个数及相位调制范围对加密图像质量的影响,并引入相关系数来衡量加密图像和原始图像的差异。结果表明,在设定相关系数阈值为0.1的条件下,独立相位调制点个数达到128×128,相位调制范围达到2π时,加密效果较好。该结果对设计实时光电加密系统有一定指导意义。