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文档简介
全息基本知识全息技术是利用干涉和衍射原理记录物光波的振幅和相位,记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。能够将物光波记录其上并在特定光照下重新发出物光的载体称为“全息图”(hologram)。全息术的历史1.丹尼斯·盖伯(DennisGabor)于1948年提出,由于这种技术要求高度相干性及高强度的光源而一度发展缓慢——萌芽时期,是用汞灯作光源,摄制同轴全息图,是第一代全息图。2.1960年第一台激光器问世,解决了相干光源问题,1962年美国科学家利思(Leith)和乌帕特尼克斯(Upatnieks)提出了离轴全息图以后,全息技术的研究才获得突飞猛进的发展——,激光记录、激光再现的离轴全息图,称为第二代全息。全息术的历史3.第三阶段是激光记录、白光再现的全息图,称为第三代全息,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.用白光记录、白光再现的全息图,称为第四代全息。全息技术的分类据全息图的记录手段和再现方式的不同,一般可将全息技术分为三类:1.光学全息:全息图的记录过程是光学过程,再现过程也是利用光学照明来实现的,这种全息过程就是传统的光学全息;2.计算全息:利用计算机模拟光的传播,通过计算机形成全息图,打印全息图后微缩形成母板,也可用激光直写系统形成计算机全息图(CHG),或利用液晶光阀(LCD)或空间光调制器显示全息图,利用光学照明重现,这样的全息方法称作计算全息;全息技术的分类3.数字全息:顾德门在1967年提出的一种新的全息成像方法,数字全息是用光电传感器件(如CCD或CMOS)代替干板记录全息图,然后将全息图存入计算机的一种新技术。用计算机模拟光学衍射过程来实现被记录物体的全息再现和处理。把物理成像过程扩展到数字过程。
波前记录与再现
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),记录在记录介质上——波前记录。
在一定条件下,将记录携带物体全部信息的波前再现——波前再现。说明:波前记录与波前再现是全息术的核心ACBDORHyx参考光物光被记录的总光强为:或
记录介质一般是银盐感光干板,对两个波前的干涉图样曝光后,经显影、定影处理得到全息图——全息团实际上就是一幅干涉图全息图的振幅透过率t(x,y)与照射光强和曝光量有关:
E0.00.51.0t直线假定参考光的强度在整个记录表而是均匀的,则表示均匀偏置透过率
2.波前再现——衍射效应再现物波波前
用一束相干光波照射全息图,假定它在全息图平面上的复振幅分布为透过全息图的光场为———全息方程当,有若物为实物体,发光为发散光,U3为虚像,且无像差。
ACBD在现光波U3~O照明光波CHyx当C=R,有若物为实物体,发光为发散光,U4为实像,但有像差。A’C’B’D’在现光波U4~O*照明光波C=RHyx实像当,有若物为实物体,发光为发散光,U4为实像,无像差。
A’C’B’D’在现光波U4~O*Hyx实像照明光波R*
计算全息图的主要用途
二维和三维物体像的显示在光学信息处理中用计算机制作各种空间滤波器
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