全息基本知識

全息基本知識全息技術(shù)是利用干涉和衍射原理記錄物光波的振幅和相位，記錄并再現(xiàn)物體真實的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。能夠?qū)⑽锕獠ㄓ涗浧渖喜⒃谔囟ü庹障轮匦掳l(fā)出物光的載體稱為“全息圖”（hologram）。全息術(shù)的歷史1.丹尼斯·蓋伯（DennisGabor）于1948年提出，由于這種技術(shù)要求高度相干性及高強度的光源而一度發(fā)展緩慢——萌芽時期，是用汞燈作光源，攝制同軸全息圖，是第一代全息圖。2.1960年第一臺激光器問世，解決了相干光源問題，1962年美國科學(xué)家利思（Leith）和烏帕特尼克斯（Upatnieks）提出了離軸全息圖以后，全息技術(shù)的研究才獲得突飛猛進的發(fā)展——，激光記錄、激光再現(xiàn)的離軸全息圖，稱為第二代全息。全息術(shù)的歷史3.第三階段是激光記錄、白光再現(xiàn)的全息圖，稱為第三代全息，主要包括白光反射全息、像全息、彩虹全息、真彩色全息及合成全息等。4.用白光記錄、白光再現(xiàn)的全息圖，稱為第四代全息。全息技術(shù)的分類據(jù)全息圖的記錄手段和再現(xiàn)方式的不同,一般可將全息技術(shù)分為三類:1.光學(xué)全息:全息圖的記錄過程是光學(xué)過程,再現(xiàn)過程也是利用光學(xué)照明來實現(xiàn)的,這種全息過程就是傳統(tǒng)的光學(xué)全息;2.計算全息:利用計算機模擬光的傳播,通過計算機形成全息圖,打印全息圖后微縮形成母板,也可用激光直寫系統(tǒng)形成計算機全息圖(CHG),或利用液晶光閥(LCD)或空間光調(diào)制器顯示全息圖,利用光學(xué)照明重現(xiàn),這樣的全息方法稱作計算全息;全息技術(shù)的分類3.數(shù)字全息:顧德門在1967年提出的一種新的全息成像方法,數(shù)字全息是用光電傳感器件（如CCD或CMOS）代替干板記錄全息圖，然后將全息圖存入計算機的一種新技術(shù)。用計算機模擬光學(xué)衍射過程來實現(xiàn)被記錄物體的全息再現(xiàn)和處理。把物理成像過程擴展到數(shù)字過程。

波前記錄與再現(xiàn)

基本思想：用干涉方法得到像平面上光波的全部信息(振幅和相位)，記錄在記錄介質(zhì)上——波前記錄。

在一定條件下，將記錄攜帶物體全部信息的波前再現(xiàn)——波前再現(xiàn)。說明：波前記錄與波前再現(xiàn)是全息術(shù)的核心ACBDORHyx參考光物光被記錄的總光強為：或

記錄介質(zhì)一般是銀鹽感光干板，對兩個波前的干涉圖樣曝光后，經(jīng)顯影、定影處理得到全息圖——全息團實際上就是一幅干涉圖全息圖的振幅透過率t(x,y)與照射光強和曝光量有關(guān)：

E0.00.51.0t直線假定參考光的強度在整個記錄表而是均勻的，則表示均勻偏置透過率

2.波前再現(xiàn)——衍射效應(yīng)再現(xiàn)物波波前

用一束相干光波照射全息圖，假定它在全息圖平面上的復(fù)振幅分布為透過全息圖的光場為———全息方程當(dāng)，有若物為實物體，發(fā)光為發(fā)散光，U3為虛像，且無像差。

ACBD在現(xiàn)光波U3~O照明光波CHyx當(dāng)C=R,有若物為實物體，發(fā)光為發(fā)散光，U4為實像，但有像差。A’C’B’D’在現(xiàn)光波U4~O*照明光波C=RHyx實像當(dāng)，有若物為實物體，發(fā)光為發(fā)散光，U4為實像，無像差。

A’C’B’D’在現(xiàn)光波U4~O*Hyx實像照明光波R*

計算全息圖的主要用途

二維和三維物體像的顯示在光學(xué)信息處理中用計算機制作各種空間濾波器