全息技术的应用及其前景展望介绍

全息术的发展及其应用展望

全息术的发展及其应用展望

第一章全息术简介

1.1什么是光全息术？

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.由于记录了物体的全部信息(振幅和位相) ,因此称为全息术或全息照相术. 显然,这是一种用光学方法在人的视觉上再现物体三维清晰像的典型技术. 近年来,这种技术的实际应用范围越来越广,且已超出工程技术领域,扩展到医学、艺术、装饰、包装、印刷等领域. 正如1983 年英国泰晤士报宣称:“全息照相术面临的突破比150 年前照相术面临的突破更加有意义. ”提出这种观点的基础是因为模压全息图的产生. 这种产品使几十年来仅限于少数专家在实验室中的全息显示技术形成了能大规模生产的产业.

1.2 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)。

1.3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。

第二章光全息术的发展

光全息术是D. Gabor在1948年为改善电子显微镜像质所提出的，其意义在于完整的记录。盖伯的实验解决了全息术发明中的基本问题，即波前的记录和再现，但由于当时缺乏明亮的相干光源(激光器),全息图的成像仍然质量很差。科家们认为新的显示时代已到来. 但由于当时没有足够强的相干辐射源,全息术的发展陷入了休眠状态.面临着巨大的障碍和仅有的一点结果,使它的早期研究者不得不放弃了这种光学显示技术.

全息术黯淡的前途直至60 年代初由于美国密执安大学雷达实验室进行的工作才使它