全息光学论文

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1、全息光学论文物理科学与技术学院10物理系一班1009320036张艳有全息术的发展及其应用展望张艳有1009320036摘要木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;引言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，并在一定条件下使英再现，形成与原物体逼真的三维像.由丁•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

2、术的实际应用范围越来越广,11已超出工程技术领域，扩展到医学、艺术、装饰、包装、卬刷等领域.止如1983年英国泰晤士报宣称:“全息照相术面临的突破比150年前照相术而临的突破更加冇意义.”捉出这种观点的基础是因为模压全息图的产生.这种产品使儿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.原理全息光学，是光学的一个分类，其主要研究方向是光的衍射和干涉~主要原理是菲涅尔一惠更斯原理等。顾名思义，全息就是物体的全部信息。包括了物体的波长，振幅和相位等一、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：比如根据扌n摄吋物与底片距离的

3、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而全息（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

4、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、光全息术的发展光全息术是D.Gabor在1948年为改善电了显微镜像质所提出的，其意义在丁完整的记录。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吋代已到来.但由于当吋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

5、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重放光彩.该实验室从事综合孔径天线研究的E.N.Leith和J.Upamieks几乎在Javen等人制成氨冠激光器的同时，对Gabor的技术做了划时代的改进,同时成功地进行了三维立体漫射物的记录和再现实验•同时期(1962年)，前苏联科学家Y.N.Denisyuk根据G.Lipp2mann的驻波天然彩色照相法(1908年获诺贝尔物理学奖)提出了白光反射全息图.从此应用研究不断发展,许多科学工作者开始了他们自己的研究以探讨全息术的应用潜力及其应用领域，如

6、全息干涉计量术、全息存储、全息光学元件、全息显微术、显示全息、计算全息等等.这期间,S.A.Benton彩虹全息术的发明揭开了显示全息图的应用序幕(80年代产业化的模压全息术就是建立在Benton彩虫［全息图的基础上)•他们的成功，使Gabor的全息思想在1971年获得诺贝尔物理学奖.二十世纪六十年代以来，全息技术的应用不断发展。1962年随着激光器的问世，利思和乌帕特尼克斯(LeithandUpatnieks)在盖伯全息术的基础上引入载频的概念发明了离轴全息术,有效地克服了当时全息图成像质量差的主要问题…宇生像，三维物体显示成为当时全息术研究的热点，但这种

7、成像科学远远超过了当时经济的发展，制作和观察这种全息图的代价是很昂贵的，全息术基木成了以高昂的经费来维持不切实际的幻想的代名词。1969年本顿(Benton)发明了彩虹全息术，掀起以白光显示为特征的全息三维显示新高潮。彩虹全息图是一种能实现白光显示的平面全息图，与丹尼苏克(Denisyuk)的反射全息图相比，除了能在普通白炽灯下观察到明亮的立体像外，还具有全息图处理工艺简单、易于复制等优点。四、全息术的发展大致经历了以下几个阶段:1、同轴全息术同轴全息术是伽伯当时采用的技术，这一阶段主要是在1960年激光器出现以前。这种技术获得的物体的再现像与照明光混在一起

8、，不易观察。1948年，伽伯为提高电子显微镜的分辨率