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全息术的发展
摘要本文通过对全息术的发展及其应用展望的介绍,来展现这种技术与其他传统方式相比的优势和相关的应用,以及在特殊场合的应用。
关键字全息术;全息类型;特点;发展阶段;
Abstrac This article through to the introduction of the development of holography and its application prospect, to demonstrate the technology pared with other traditional way and the related application, as well as the application on special occasions.
The keyword holography; Holographic type; Characteristic; Stage of development
引言光全息技术是由英国科学家丹尼斯·加伯(Dennis Gabor)在1947年提出的。但当时没有足够强的相干光源,全息术的发展陷入休眠状态。光全息术是利用光的干涉和衍射原理,将物体反射的特定光波以干涉条纹的形式记录下来,并在一定条件下使其再现,形成与原物体逼真的三维像.
一、全息术的类型
全息术的类型很多, 可以从不同的角度来进行分类: 比如根据拍摄时物与底片距离的远近分为夫琅和费全息与菲涅耳全息; 根据参考光与物光共轴与否分为共轴全息与离轴全息; 也可以根据底片上乳胶层的厚度与干涉条纹间距的比例分为平面全息(乳胶层很薄以至全息片的性能不受乳胶层厚度影响) 和体全息(介质厚度大于干涉条纹间距, 介质内部也记录了干涉场的信息)。
二、全息术的特点
1、三维性因为全息图记录了物光的相位信息, 再现时,可观察到如同真实物体一样逼真的三维图像。当观察者改变位置时, 可以看到物体后面被挡住的部分, 可以看到逼真的三维图像。
2、不可撕毁性因为全息图记录的是物光与参考光的干涉条纹, 所以具有可分割性。它被分割后的任一碎片都能再现完整的被摄物形象, 只是分辨率受到一些影响。
3、再现像的缩放性因衍射角与波长有关, 用不同波长的激光照射全息图, 再现像就会发生放大或缩小。
4、信息容量大同一张全息感光板可多次重复曝光记录, 并能互不干扰地再现各个不同的图像。
三、光全息术的发展
全息照相技术是1948年英国科学家丹尼斯·伽伯(Dennis Gabor)为改善电子显微镜成像质量提出的重现波前的理论,并因此获得了诺贝尔奖。但当时由于缺乏纯净的能够相互干涉的光,全息图的质量很差。直到十二年以后的1960年,激光器问世,美国密执安大学的埃梅蒂·利斯与朱里斯·尤佩尼克拍成了第一张全息相片,全息技术才有了蓬勃快速的发展。
1948年,伽伯为提高电子显微镜的分辨率,在布拉格的“x射线显微镜”、泽尼克的相衬原理的启示下,提出了一种用光波记录物光波的振幅和相位的方法,并用实验证实了这一想法。960年激光的出现,提供了一种高相干度光源。1962年,美国科学家利思(Leith)和乌帕特尼·克斯(Upatnieks)将通信理论中的载频概念推广到空域中,提出了离轴全息术,就是用离轴的参考光与物光干涉形成全息图,再利用离轴的参考光照射全