全息照相基本原理.ppt

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1、第七章光学全息光学全息基本原理、重要全息图及主要应用普通照相特点：仅会看见二维图片上的信息，当图片有一个角度时，不会看到更多的信息。HOLOPRO全息屏幕Holopro将高科技全息膜嵌入Amiran玻璃中,使之成为完美的HoloproTM全息投影屏幕,有正投屏和背投屏两种可供选择.它也完全可以在户外使用,完全不会受到任何户外强光的干扰,清晰度与室内相比毫不逊色,且它的寿命可长达数十年.全息术（全息照相）——三维显示特点：从任何一个角度观看时，它都立体再现了被摄物体原貌。2.全息照相和普通照相的方式一样吗？1.为什么全息照相能够实现三维显示？全息术(也称全息照相)，

2、记录的是物光波全部信息：包括振幅(或强度)和相位。1948年匈牙利物理学家伽伯(DennisGabor1900-1979)提出全息照相原理,于1971年荣获诺贝尔物理学奖。20世纪60年代初期激光问世，全息照相术得到迅速发展。1948年匈牙利物理学(DennisGabor提出全息照相原理普通照相使用透镜成像原理，底片上化学反应的强度直接由物体各处的明暗决定，即由入射光波的强度决定。“全息”，顾名思义全部信息，全息术是1948年DennisGabor为了降低电子显微镜的像差，提高和改进图像分辨率提出的。1971年获得诺贝尔奖。“全息”是指物体发出的光波的全部信息：包

3、括振幅(或强度)和相位。普通照相使用透镜成像原理，底片上化学反应的强度直接由物体各处的明暗决定，即由入射光波的强度决定。什么是全息术？全息术（holography）是利用光的干涉和衍射原理，将携带物质信息的光波以干涉图的形式记录下来，并且在一定的条件下使其再现，形成原物体逼真的立体象。由于记录了物体的全部信息，包括振幅和相位因此称为全息术。全息发展简史1948年DennisGabor提出“波前重现”理论目的：改善电子显微镜的分辨率光源：水银灯发出可见光效果：因光源相干性差存在孪生像，效果很不明显1960年激光器问世，提供理想的相干光源为全息技术的发展创造了条件19

4、62年离轴全息图问世—利思和乌帕特尼克斯提出“斜参考光法”,加速了全息术的发展1962年U.Denisyuk（丹尼苏克）提出反射全息图方法；1964年Ar+Laser问世——布里奇斯氩离子激光器提供了强脉冲激光，扩展了全息技术的应用范围1965年R.L.鲍威尔，K.A.斯特特森提出全息干涉术；用于材料无损检测、流体分析等。1968年S.A.本顿发明彩虹全息术（白光全息术）；......40多年来，全息学科和技术得到飞速发展，高科技、国防、艺术等领域几乎无所不及。第一阶段水银灯作光源，同轴全息图——萌芽阶段第一代全息第二阶段激光记录，激光再现，离轴全息图——第二代全

5、息*第三阶段激光记录，白光再现——第三代全息*第四阶段白光记录，白光再现——第四代全息全息发展的四个阶段全息照相的特点两个突出的特点，三维立体性、可分割性。全息照片再现出来的像是三维立体的，具有如同观看真实物体一样的立体感，这一性质与现有的立体电影有着本质的区别。可分割性，是指全息照片的碎片照样能反映出整个物体的像来，并不会因为照片的破碎而失去像的完整性。第三代全息图欣赏——白光再现全息图白光反射全息图1996年我国公安部将透明激光全息图像应用在居民身份证上，将身份证用透明膜整体覆盖，在光线下观察身份证正面时，不但能看清证件内容，还能看到透明膜上显现出来的彩虹全息

6、图像（“长城”及“中国CHINA”的字样）。彩虹全息图彩虹全息图真彩色全息图动态合成全息图播放动态合成全息播放６.1全息术的原理(Principleofholography)利用干涉和衍射原理，将物光波的特征参量——振幅和相位以干涉条纹的形式记录下来，并在一定条件下使其再现，从而形成与原物体逼真的立体图象。全息照相的过程分两步：波前记录波前再现二.全息照相的过程（一）波前记录设记录平面为xy平面参考光反射镜全息干板物光波物光波的记录是一个光波干涉过程。如图，设记录平面为xy平面，该平面上物光波的复振幅分布为：参考光波在记录平面上复振幅分布为：两相干光波在记录平面上

7、的合光场的复振幅分布为：所以，合光场的光强分布为：123第1项是物光波在记录平面上造成的强度分布，它不均匀，但实验上一般让它比参考光波弱很多。第2项是参考光波在记录平面上造成的强度分布，因为一般采用简单的平面波或球面波作为参考光，因此，该项近似为常数，即光斑均匀。第3项是物光波和参考光波的交叉项。它是物光与参考光的干涉图样，包含了振幅和相位的信息。用记录介质将它们记录下来，就是一张全息图！记录过程的线性条件：将曝光量控制在全息干板t—E曲线的线性区。曝光后的干板经过显影、定影处理后，就得到全息图。全息图呈现出来的是干涉条纹，不是物体的像。用复振幅分布为的相干光束照

8、射全息图部