光信息處理技術(shù)及應(yīng)用

各種全息圖及其應(yīng)用體積全息圖計(jì)算全息全息記錄介質(zhì)1體積全息圖當(dāng)用于全息記錄的感光膠膜厚度足夠厚時(shí)，它在物光和參考光的干涉場(chǎng)中將記錄到明暗相間的三維空間曲面族，這種全息圖在再現(xiàn)過程中將主要顯示出體效應(yīng)，與前一節(jié)所介紹的平面全息圖的特點(diǎn)有很大差別。這一類全息圖稱為體積全息圖體積全息圖膠膜厚度滿足關(guān)系式

式中d表示干涉條紋周期，n為記錄介質(zhì)的折射率，為記錄波長(zhǎng)

2體積全息圖的記錄

先討論物光波和參考光波都是平面波的情形。根據(jù)光的干涉原理，在記錄介質(zhì)內(nèi)部應(yīng)形成等間距的平面族結(jié)構(gòu)，稱為體光柵，如下圖示

3布喇格定律與布喇格條件

條紋面應(yīng)處于R

和O兩光夾角的角平分線，它與兩束光的夾角θ應(yīng)滿足關(guān)系式：

體光柵常數(shù)Λ應(yīng)滿足關(guān)系式

式中λ為光波在介質(zhì)內(nèi)傳播的波長(zhǎng)。體積全息圖對(duì)光的衍射作用與布喇格（Bragg）對(duì)晶體的X射線衍射現(xiàn)象所作的解釋十分相似，因而常借用所謂的“布喇格定律”來討論體積全息圖的波前再現(xiàn).上式稱為“布喇格條件”，角度θ稱為“布喇格角”。4體全息圖對(duì)角度和波長(zhǎng)的選擇性

若把條紋面看作反射鏡面，則只有當(dāng)相鄰條紋面的反射光的光程差均滿足同相相加的條件，即等于光波的一個(gè)波長(zhǎng)時(shí)，才能使衍射光達(dá)到極強(qiáng)。若波長(zhǎng)和角度稍有偏移，衍射光強(qiáng)將大幅度下降，并迅速降為零。

特殊的應(yīng)用前景：體全息圖可以用白光再現(xiàn)。因?yàn)樵谟啥喾N波長(zhǎng)構(gòu)成的復(fù)合光中，僅有一種波長(zhǎng)即與記錄光波相同波長(zhǎng)的光才能達(dá)到衍射極大，而其余波長(zhǎng)都不能出現(xiàn)足夠亮度的衍射像，避免了色串?dāng)_的出現(xiàn)。體全息圖可用于大容量高效率全息存儲(chǔ)。因?yàn)楫?dāng)照明光角度稍有偏離，便不能得到衍射像，因而可以以很小的角度間隔存儲(chǔ)多重三維圖象而不發(fā)生象串?dāng)_5透射體全息

透射體全息圖的情形：

物光和參考光從介質(zhì)的同側(cè)射入，介質(zhì)內(nèi)干涉面幾乎與介質(zhì)表面垂直，因而再現(xiàn)時(shí)表現(xiàn)為較強(qiáng)的角度選擇性。當(dāng)用白光再現(xiàn)時(shí)，入射角度的改變將引起再現(xiàn)像波長(zhǎng)的改變

6反射體全息反射體全息圖的情形：物光和參考光從介質(zhì)的兩側(cè)相向射入，介質(zhì)內(nèi)干涉面幾乎與介質(zhì)表面平行，再現(xiàn)時(shí)表現(xiàn)為較強(qiáng)的波長(zhǎng)選擇性反射體全息能避免色串?dāng)_的出現(xiàn)，是一種較好的白光再現(xiàn)全息圖，用白光再現(xiàn)反射體全息時(shí)，只能得到單色再現(xiàn)像由于記錄介質(zhì)在后處理過程中發(fā)生乳膠的收縮，條紋間隔變小，使再現(xiàn)像波長(zhǎng)發(fā)生“蘭移”7體積全息圖的衍射效率體積全息圖衍射效率的定義平面全息圖衍射效率的定義相同科格尼克（Kolgenik）在1969年提出的耦合波理論，以麥克斯韋方程組為基礎(chǔ)，根據(jù)記錄介質(zhì)的電學(xué)或光學(xué)常數(shù)被調(diào)制的情況，直接解方程組，求出衍射效率的公式體積全息圖的分類無論是透射體全息還是反射體全息都可依據(jù)書中表5.2所示的方法進(jìn)行“無吸收位相全息圖”是指記錄介質(zhì)的吸收可以忽略的情形“混合型全息圖”是指既包含有振幅調(diào)制又包含有位相調(diào)制的全息圖。余弦位相型體積全息圖衍射效率最大8各種類型全息圖的最大衍射效率

9計(jì)算全息計(jì)算全息將計(jì)算機(jī)技術(shù)與光全息術(shù)結(jié)合起來，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)全息術(shù)無法實(shí)現(xiàn)或難以實(shí)現(xiàn)的某些特殊功能。光全息術(shù)是利用光的干涉原理，借助于參考光將物光波的復(fù)振幅記錄在感光材料上，能夠?qū)崿F(xiàn)這種記錄的必要條件是物體的真實(shí)存在很多實(shí)際應(yīng)用中理想的“物體”是很難制作，例如，用于檢測(cè)光學(xué)元件加工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)件，用于光學(xué)信息處理的空間濾波器，用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的相移器計(jì)算全息發(fā)展極其迅速，已成功地應(yīng)用在三維顯示、空間濾波、光學(xué)信息存儲(chǔ)和激光掃描等諸多方面10計(jì)算算全全息息圖圖的的制制作作計(jì)算算全全息息圖圖的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)制制作作分分為為五五步步：：對(duì)物物光光信信息息的的采采集集：對(duì)對(duì)于于實(shí)實(shí)際際存存在在的的物物體體，，可可利利用用掃掃描描儀儀或或數(shù)數(shù)字字?jǐn)z攝像像機(jī)機(jī)進(jìn)進(jìn)行行數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集。。而而對(duì)對(duì)于于那那些些實(shí)實(shí)際際不不存存在在的的物物體體，，可可將將其其函函數(shù)數(shù)形形式式直直接接從從鍵鍵盤盤輸輸入入計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)抽樣樣：：用抽抽樣樣定定理理將將物物函函數(shù)數(shù)離離散散化化，，得得到到物物體體或或者者波波面面再再離離散散樣樣點(diǎn)點(diǎn)上上的的值值，，取取抽抽樣樣單單元元數(shù)數(shù)不不超超過過物物的的空空間間帶帶寬寬積積計(jì)算算：：計(jì)算算物物函函數(shù)數(shù)再再全全息息平平面面上上的的光光場(chǎng)場(chǎng)分分布布編碼碼：：（兩兩種種途途徑徑））干干涉涉的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)仿仿真真和和迂迂回回位位相相法法存儲(chǔ)儲(chǔ)：：用計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)繪繪圖圖儀儀直直接接畫畫在在紙紙上上，，然然后后用用精精密密照照相相翻翻拍拍在在照照相相底底片片上上，，適適當(dāng)當(dāng)放放大大或或縮縮小小到到合合適適的的尺尺寸寸11物信信息息的的采采集集物光光信信息息的的采采集集是是指指確確定定物物光光信信息息的的函函數(shù)數(shù)形形式式，，一一般般表表現(xiàn)現(xiàn)為復(fù)復(fù)振振幅幅透透射射率率函函數(shù)數(shù)（（或或反反射射率率函函數(shù)數(shù)））對(duì)于于實(shí)實(shí)際際存存在在的的物物體體，，可可利利用用掃掃描描儀儀或或數(shù)數(shù)字字?jǐn)z攝像像機(jī)機(jī)進(jìn)進(jìn)行行數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集對(duì)于于那那些些實(shí)實(shí)際際不不存存在在的的物物體體，，可可將將其其函函數(shù)數(shù)形形式式直直接接從從鍵鍵盤盤輸輸入入計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)物函函數(shù)數(shù)需需要要離離散散化化，，一一般般取取抽抽樣樣單單元元數(shù)數(shù)不不超超過過物物的的空空間間帶帶寬寬積積，，即即滿滿足足關(guān)關(guān)系系式式M··N≤ΔΔx·ΔΔy·ΔΔfx·ΔΔfy式中中M、、N分別別為為X方向向和和Y方向向的的抽抽樣樣單單元元數(shù)數(shù)，，Δx和Δy為物物體體的的空空間間寬寬度度，，Δfx和Δfy為物物的的頻頻帶帶寬寬度度12物信信息息的的處處理理計(jì)算算傅傅里里葉葉變變換換全全息息圖圖：：被記記錄錄的的復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)波波面面是是物物波波函函數(shù)數(shù)的的傅傅立立葉葉變變換換。。必必須須使使用用計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)完完成成物物函函數(shù)數(shù)的的傅傅里里葉葉變變換換（（借借助助快快速速傅傅立立葉葉變變換換算算法法完完成成）），，得得到到全全息息圖圖平平面面的的光光場(chǎng)場(chǎng)復(fù)復(fù)振振幅幅函函數(shù)數(shù)。。計(jì)計(jì)算算全全息息多多采采用用傅傅里里葉葉變變換換全全息息圖圖。。計(jì)算算菲菲涅涅耳耳全全息息圖圖：：被記記錄錄的的復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)波波面面是是物物體體發(fā)發(fā)出出的的菲菲涅涅耳耳衍衍射射波波。。須須計(jì)計(jì)算算物物函函數(shù)數(shù)經(jīng)經(jīng)菲菲涅涅耳耳衍衍射射到到達(dá)達(dá)全全息息圖圖的的復(fù)復(fù)振振幅幅分分布布，，再再將將該該復(fù)復(fù)振振幅幅分分布布編編碼碼成成全全息息圖圖的的透透過過率率變變化化。。計(jì)算算像像全全息息：：被記記錄錄的的復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)波波面面是是物物波波函函數(shù)數(shù)本本身身或或者者其其幾幾何何像像。。只只需需由由計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)完完成成物物函函數(shù)數(shù)的的坐坐標(biāo)標(biāo)縮縮放放變變換換與與抽抽樣樣。。全息息圖圖平平面面上上函函數(shù)數(shù)的的抽抽樣樣數(shù)數(shù)不不得得少少于于物物函函數(shù)數(shù)的的抽抽樣樣數(shù)數(shù)13信息的編編碼到達(dá)全息息圖的物物光波通通常呈現(xiàn)現(xiàn)為復(fù)數(shù)數(shù)形式，，包括振振幅信息息和位相相信息；；將二維光光場(chǎng)復(fù)振振幅分布布變換為為全息圖圖的二維維透過率率函數(shù)分分布的過過程，稱稱為計(jì)算算全息的的編碼。。計(jì)算全息息的編碼碼主要為為如下兩兩大類：：一種途徑徑是對(duì)光光全息術(shù)術(shù)的計(jì)算算機(jī)仿真真，用計(jì)計(jì)算機(jī)算算出全息息圖上參參考光波波與物光光波的干干涉條紋紋分布函函數(shù)，這這種編碼碼方式稱稱為干涉涉型編碼碼方式，，用這種種方法制制作的全全息圖稱稱為干涉涉型計(jì)算算全息圖圖。（缺點(diǎn)：：參考光光波的加加入增加加了空間間帶寬積積，因此此全息圖圖上的抽抽樣點(diǎn)數(shù)數(shù)必須增增加）分別對(duì)振振幅和相相位編碼碼（計(jì)算算全息所所特有的的：迂回回位相法法）。14不規(guī)則光光柵的衍衍射效應(yīng)應(yīng)當(dāng)平面波波垂直照照射線光光柵時(shí)，，假定柵柵距恒定定，第k級(jí)衍射都都是平面面波，等等相位面面是垂直直于這個(gè)個(gè)方向的的平面，，并設(shè)柵柵距為d，第k級(jí)的衍射射角為qk，

則由由光柵方方程可知知，在qk方向上上相鄰光光線的光光程差為為如果光柵柵的柵距距在某一一位置增增大了D，則則該處沿沿方qk方向相鄰光光線的光程差為則qk方向衍射波波在該位位置引入入的相位位延遲為為（迂回回相位））15迂回位相相信息編編碼方法法迂回位相相用全息息圖上兩兩個(gè)獨(dú)立立的參量量來編碼碼物函數(shù)數(shù)的振幅幅和位相相由于這兩兩個(gè)獨(dú)立立參量均均為非負(fù)負(fù)的實(shí)數(shù)數(shù)，因而而可用一一般的記記錄介質(zhì)質(zhì)記錄。。這種方法法是在一一個(gè)抽樣樣單元內(nèi)內(nèi)用一個(gè)個(gè)長(zhǎng)方形形透明孔孔來反映映物函數(shù)數(shù)在這一一點(diǎn)的值值。孔的的寬度Bmn是一個(gè)常常量，令令其高度度Hmn與物函數(shù)數(shù)歸一化化振幅成成正比，，孔的中中心點(diǎn)離離抽樣點(diǎn)點(diǎn)的距離離dmn與其位相相成比例例設(shè)物波函函數(shù)在第第（m，n）個(gè)抽樣點(diǎn)點(diǎn)的表達(dá)達(dá)式為：：Omn=Amnexp[jφmn]式中m﹑n分別表示示X、Y方向的抽抽樣序號(hào)號(hào)，Amn是物波的的歸一化化振幅（（即以物物的最大大振幅值值對(duì)其它它值進(jìn)行行歸一））φmn為物波在在該抽樣樣點(diǎn)的位位相。16編碼公式式和抽樣樣單元示示意圖迂回位相相編碼示示意圖：：編碼公式式：圖中mx0，ny0表示抽樣樣單元的的中心位位置17信息的存存儲(chǔ)計(jì)算全息息圖通常常都用光光學(xué)方法法實(shí)現(xiàn)波波前重現(xiàn)現(xiàn)，因而而存儲(chǔ)手手段必須須與此相相適應(yīng)信息存儲(chǔ)儲(chǔ)的方法法有多種種，最普普遍的一一種是用用計(jì)算機(jī)機(jī)繪圖儀儀將計(jì)算算機(jī)處理理的結(jié)果果直接畫畫在紙上上，然后后用精密密照相拍拍制在照照相底片片上，適適當(dāng)放大大或縮小小到合適適的尺寸寸，制成成實(shí)用的的全息圖圖還可用圖圖形發(fā)生生器、光光繪儀、、顯微密密度儀、、激光光光束掃描描記錄裝裝置等來來制作振振幅型計(jì)計(jì)算全息息圖對(duì)于浮雕雕型位相相計(jì)算全全息圖（（如相息息圖），，由于只只記錄物物的位相相信息，，因此還還必須用用光刻機(jī)機(jī)、離子子束刻蝕蝕機(jī)或電電子束刻刻蝕機(jī)等等制作18計(jì)算全息息圖的再再現(xiàn)計(jì)算全息息圖的再再現(xiàn)方法法是根據(jù)據(jù)全息圖圖類型來來確定的的用干涉編碼碼法制作作的傅里葉葉變換全全息圖，，可以用用下圖所所示的光光學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)來再現(xiàn)現(xiàn)。用置置于處的的點(diǎn)光源源通過透透鏡L1生成平行行光，照照明透鏡鏡L2前焦面上上的計(jì)算算全息圖圖H，在透鏡L2后焦面處處光軸上上觀察再再現(xiàn)像19迂回位相相編碼計(jì)計(jì)算全息息圖的再再現(xiàn)對(duì)于用迂回編編碼法制制作的全息圖圖，再現(xiàn)現(xiàn)時(shí)，用用衍射角角度保證證在一個(gè)個(gè)抽樣單單元內(nèi)獲獲得從0到2π變化的位位相差。。因?yàn)橥哥R鏡前后焦焦面是傅傅里葉變變換關(guān)系系，前焦焦面上對(duì)對(duì)中心的的偏離在在后焦面面上表現(xiàn)現(xiàn)為波面面位相的的變化。。這就是是迂回位位相編碼碼的物理理基礎(chǔ)。。20計(jì)算全息息術(shù)的應(yīng)應(yīng)用（1）三維圖象象顯示：：計(jì)算全息息可對(duì)那那些能方方便地用用數(shù)字描描述但卻卻難以實(shí)實(shí)際制作作的物體體進(jìn)行三三維顯示示計(jì)算全息息元件：：用于校正正普通全全息元件件像差用用的像差差校正器器用于激光光掃描器器，可實(shí)實(shí)現(xiàn)多束束光同時(shí)時(shí)高速掃掃描用于數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)中中進(jìn)行編編碼的相相移器功能特殊殊的全息息透鏡21計(jì)算全息息術(shù)的應(yīng)應(yīng)用（2）光學(xué)檢測(cè)測(cè)：計(jì)算全息息制作標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)波面面精度很很高光學(xué)信息息處理中中的各種空間間濾波器器：用于圖象象消模糊糊的逆濾濾波器用于像邊邊緣增強(qiáng)強(qiáng)或圖象象加減的的微分濾濾波器圖象處理理的各種種帶通濾濾波器等等等除法濾波器22全息記錄介質(zhì)質(zhì)全息記錄錄介質(zhì)是是記錄光光全息圖圖的載體體，因而而要求記記錄材料料有較高高的分辨辨率，較較強(qiáng)的衍衍射效率率，較大大的動(dòng)態(tài)態(tài)范圍和和較高的的感光靈靈敏度。。目前用于于全息記記錄的材材料種類類繁多：：鹵化銀乳乳膠重鉻酸明明膠光致抗蝕蝕劑光導(dǎo)熱塑塑光致變色色材料液晶光致聚合合物光折變晶晶體小桿細(xì)菌菌視紫紅紅質(zhì)（BR）這里僅介介紹具有有代表性性的六種種材料23鹵化銀乳乳膠膠片（或或干板））的結(jié)構(gòu)構(gòu)如下圖圖示，鹵鹵化銀乳乳膠均勻勻涂布在在片基上上，構(gòu)成成軟片或或干板記錄的物物理過程程曝光：鹵鹵化銀鹽鹽在光的的作用下下先是分分解再還還原成單單個(gè)金屬屬銀原子子，以微微粒的形形式散布布在乳膠膠內(nèi)部，，形成潛潛像。這這樣析出出的銀粒粒子密度度很小，，只是形形成了進(jìn)進(jìn)一步顯顯影的中中心顯影：還還原劑作作用下，，顯影中中心周圍圍的鹵化化銀大量量地被還還原成金金屬銀定影：使使未反應(yīng)應(yīng)的鹵化化銀晶粒粒溶于定定影液中中，保持持影像的的穩(wěn)定性性。漂白：利利用漂白白劑的氧氧化作用用，使底底板上黑黑色的金金屬銀變變成近乎乎透明的的鹵化銀銀鹽，使使全息圖圖由振幅幅型轉(zhuǎn)化化為位相相型，以以提高衍衍射效率率24鹵化銀乳乳膠的特特性幾個(gè)物理理量的定定義：曝光量E：定義為入入射到感感光表面面上每單單位面積積的光能能量，單單位常用用毫焦耳耳/厘米米2（mJ/cm2）或微焦耳耳/厘米米2（μJ/cm2）入射光強(qiáng)強(qiáng)度I：定義為單單位時(shí)間間里通過過單位面面積的光光能量，，單位常常用毫瓦瓦/厘厘米2（mW/cm2）或微瓦瓦/厘米米2（μW/cm2）曝光時(shí)間間T：定義為記記錄介質(zhì)質(zhì)受光照照射的時(shí)時(shí)間，用用分或秒秒為單位位上述三個(gè)個(gè)物理量量的關(guān)系系為：E=I·T透射率：定義為透透射光強(qiáng)強(qiáng)和入射射光強(qiáng)之之比，即即強(qiáng)度透透射率=I透射/I入射光密度D也稱黑度度：定義為透透射率倒倒數(shù)的對(duì)對(duì)數(shù)：D=lg（（1/）25鹵化銀乳乳膠的感光特性性照片的光光密度D與曝光量量的對(duì)數(shù)數(shù)lgE之間的關(guān)關(guān)系曲線線，簡(jiǎn)稱稱H-D曲線可大致分分為五段段：灰霧霧區(qū)；趾趾部；線線性區(qū)；；飽和區(qū)區(qū)；過飽飽和區(qū)照相多用用線性區(qū)區(qū)。設(shè)CD段的斜率率為tg，常用膠片片的值表示之之：=tg也常稱為為反差系系數(shù)，值越高說明反差差越大。。值的大小小除與膠片型號(hào)號(hào)有關(guān)外外，還與與曝光量量和顯影條條件有關(guān)關(guān)。選擇擇合適的的參數(shù)，可獲獲得預(yù)期期的值。26鹵化銀銀乳膠膠的分辨率率和信信噪比比分辨率率：乳膠能能記錄錄的空空間光光強(qiáng)度度變化化的最最小周周期，，單位位通常常用““線對(duì)/mm””。分辨率率的高高低取取決于于鹵化化銀顆顆粒的的大小小外，，還與與曝光光量和和顯影影條件件等有有關(guān)。。用稀稀釋顯顯影法法可以以提高高乳化化銀乳乳膠的的分辨辨率信噪比比通常表表示為為“S/N”，，S和N分別表表示信信號(hào)和和噪聲聲的光光強(qiáng)度度形成噪噪聲的的因素素很多多：有有光散散射；；顯影影液選選擇不不當(dāng)；；顯影影速度度過快快；漂漂白處處理不不當(dāng)提高信信噪比比的途途徑：：盡可可能減減小顆顆粒尺尺寸；；選擇擇適當(dāng)當(dāng)?shù)娘@顯影液液和顯顯影速速度書中表表5.4列列出了了國(guó)內(nèi)內(nèi)常用用的幾幾種鹵鹵化銀銀乳膠膠板的的主要要性能指指標(biāo)。。27鹵化銀銀乳膠膠的常常規(guī)處處理方方法鹵化銀銀乳膠膠板曝曝光后后的化化學(xué)處處理是是很重重要的的環(huán)節(jié)節(jié)，其其過程程為：：顯影影—水水洗——停顯顯—定定影——水洗洗—干干燥。。（1））顯影：：D-19是最常常用的的高反反差顯顯影劑劑，顯顯影時(shí)時(shí)間2-5分鐘鐘。D-76是一種種低調(diào)調(diào)顯影影劑，，適用用于曝曝光量量范圍圍很寬寬的傅傅里葉葉變換換全息息圖。。（2））停顯：：一般用用水沖沖洗即即可達(dá)達(dá)停顯顯效果果，但但用停停顯液液效果果更好好。（3））定影：：常規(guī)的的定影影液是是F-5，時(shí)間在在5分分鐘以以上。。（4））水洗：：目的是是清除除底片片上的的定影影液和和其他他物質(zhì)質(zhì)，必必須充充分（（5））干燥燥：可可用自自然干干燥，，為縮縮短時(shí)時(shí)間也也可浸浸入無無水乙乙醇后后吹干干（6））漂白：：有時(shí)為為了提提高衍衍射效效率，，可將將全息息圖進(jìn)進(jìn)行漂漂白處處理，，使其其轉(zhuǎn)化化為位位相型型。還有一一種方方法是是顯影影后先先漂白白后定定影，，有利利于長(zhǎng)長(zhǎng)期保保存28重鉻酸酸鹽明明膠（（DCG）重鉻酸酸鹽明明膠是是一種種很重重要的的全息息記錄錄材料料，它它幾乎乎具有有相位位全息息圖的的理想想特性性可產(chǎn)生生很大大的折折射率率變化化，衍衍射效效率最最高可可達(dá)100%,分辨辨率可可高達(dá)達(dá)5000線對(duì)/mm以上，，噪聲聲低再再現(xiàn)像像顯得得很““干凈凈”重鉻酸酸鹽明明膠的的曝光光機(jī)理理十分分復(fù)雜雜，處處理過過程與與鹵化化銀明明膠不不同，，DCG的缺點(diǎn)點(diǎn):靈敏度度低，，穩(wěn)定定度差差，在在高溫溫高濕濕度環(huán)環(huán)境下下容易易消象象。在實(shí)際際應(yīng)用用中