《信息光學(xué)》第五章 光學(xué)全息

1、第五章 光學(xué)全息 Optical Holography光學(xué)全息術(shù)：波前記錄(全息記錄)：全息圖：波前再現(xiàn)(全息再現(xiàn))：全息：全部信息，振幅和相位。 以上這種記錄和再現(xiàn)物光波的技術(shù)叫全息照相術(shù)（全息術(shù)）。 全息的波前記錄和再現(xiàn)過(guò)程就是調(diào)制與解調(diào)的過(guò)程。其中參考光波是載波，物光波是調(diào)制光波，干涉記錄過(guò)程就是調(diào)制，衍射再現(xiàn)就是解調(diào)。 5.1.2 光全息發(fā)展歷史概述 一、全息術(shù)的提出： 在1948年，提出用光波記錄物光波振幅和相位的方法，并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一想法，從而產(chǎn)生了一個(gè)新的光學(xué)領(lǐng)域光全息術(shù)。1971年，因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 二、全息術(shù)發(fā)展的幾個(gè)階段 自1948年蓋伯提出光全息的思想一直到50

2、年代末，全息照相一般采用汞燈作為光源，光源的相干性差。 全息術(shù)的萌芽時(shí)期。第一代全息圖。60年，激光器出現(xiàn)：?jiǎn)紊浴⒎较蛐院?，?qiáng)度高，相干光源。全息術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展的年代，蓬勃發(fā)展。 62年，利思（Leith）和烏帕特尼克斯（Upatnieks）將通信理論中的載波概念推廣到空域中，提出了離軸全息術(shù)。 直到70年代末80年代初，相應(yīng)出現(xiàn)了多種全息方法，并在信息處理，全息干涉計(jì)算、全息顯示、全息光學(xué)器件等領(lǐng)域開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用。離軸，激光記錄、再現(xiàn)第二代全息圖。 在這個(gè)時(shí)期：全息三維顯示60年代末70年代初，人們開(kāi)始致力于研究用激光記錄，白光再現(xiàn)的全息圖，陸續(xù)出現(xiàn)了白光反射全息、像面全息、彩虹全息、真

3、彩色全息及模壓全息等。激光記錄、白光再現(xiàn) 第三代全息圖。白光記錄、白光再現(xiàn) 第四代全息圖。計(jì)算全息（Computer Generated Hologram CGH）數(shù)字全息（Digital Holography DH） 用面陣光電檢測(cè)器（如CCD）記錄物光波與參考光波的干涉圖，用數(shù)字方法再現(xiàn)。 近十幾年來(lái)研究很多，逐漸在應(yīng)用。除光全息外，還有電子波、X射線、聲波、微波全息。 再現(xiàn)光波經(jīng)全息圖衍射，使全息圖上的強(qiáng)度調(diào)制信息(振幅透過(guò)率信息) 還原(解調(diào))為原物光波的振幅和相位信息，再現(xiàn)原物光波。全息再現(xiàn)：物光波與參考光波的干涉, 使物波的振幅和相位相息被調(diào)制成干涉條紋分布，再把干涉圖的強(qiáng)度分布轉(zhuǎn)化為全息圖的振幅透過(guò)率分布。全息記錄：從物體與全息干板的距離及相對(duì)位 置，分為： 菲涅耳全息夫朗和費(fèi)全息傅里葉變換全息像面全息，等從物光波和參考光波是否 在記錄介質(zhì)的同一側(cè)，分為： 透射全息反射全息5.2.3 全息圖的基本類型 從不同的角度考慮，有不同的分類方法： 從物光波和參考光波是否同軸，分為：同軸全息離軸全息從記錄介質(zhì)的厚