平面全息图ppt课件.ppt

《平面全息图ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、全息图的分类全息图平面全息图体积全息图表面浮雕型折射率型记录介质膜厚物光的特点菲涅耳全息图夫琅禾费全息图傅里叶变换全息图振幅型相位型透过率函数全息图的分类（续）透射型反射型平面全息图傅里叶变换全息图体积全息图菲涅耳全息图照明光和衍射光的方向激光再现白光再现360°合成全息彩虹全息真彩色全息像面全息再现时照明光全息图“平面全息图”是指二维全息图，振幅透过率函数形式为：t（x，y）只考虑x-y平面上的振幅透射率分布，不考虑乳胶厚度。平面全息图的乳胶较薄，其厚度符合以下条件：曝光波长条纹间距乳胶折射率乳胶厚度§4-4平面全

2、息图一、菲涅耳全息图物理意义：1、菲涅耳近似条件：R(xr,yr)菲涅耳全息图记录光路中各量的意义O(xo,yo)0zHx,y物体和观察平面之间的距离远远大于物体尺寸的线度只对轴附近的一个小区域内进行观察物体特征：二维或三维漫射体，透射型或反射型物光波特征：是物体的菲涅耳衍射波，物与干板距离满足菲涅耳近似条件记录与再现：激光记录，激光再现2、菲涅耳全息图特点：记录再现O（x,y）R（x,y）HO’（x,y）C（x,y）H3、记录与再现光路（离轴型）:1、夫琅和费近似条件：2、夫琅和费全息图特点：物体特征

3、：二维透射型物体，即平面漫射体物光波特征：是物体的夫琅和费衍射波，物与干板距离满足夫琅和费近似条件记录与再现：激光记录，激光再现参考波特征：平面波二、夫琅和费全息图3、记录光路与再现情况（离轴型）：记录光路（一）zλ0OLRfH再现模式（A）C（x，y）是平面波零级共轭像原始像PO0exp[jφO]fzO0exp[-jφO]C（x，y）λ0LH再现模式（B）：C（x，y）是球面波d0diH原始像共轭像λ0C（x，y）零级zPLd0,di满足透镜的物像关系记录光路（二）再现光路特点：面积小：1.5-2.0mm

4、可用细光束记录，细光束再现思考：何用？di-fHR0OzLd0diPPfC=RPHz三、傅里叶变换全息图空间函数的傅里叶变换及重要定理：复习正变换逆变换u,v—空间频率G(u,v)—频谱，傅里叶谱，角谱重要结论：利用凸透镜的傅里叶变换功能，可以方便地实现二维图象的光学傅里叶变换将二维图象置于透镜前焦面上，可在透镜后焦面上得到它的傅里叶正变换在透镜后焦面取反射坐标，可实现二维图象的光学傅里叶逆变换O（x0，y0）（x0，y0）LH0R（-b，0）（xf，yf）z（ℚ+ℛ）其中：ℚ（u，v）=ℱ{O（x0，y0）

5、}ℛ（u，v）=ℱ{R（-b，0）}1、傅里叶变换全息图的记录因R是点源，所以有：R（-b，0）=R0（x0+b，y0）于是有：ℛ=ℱ{R0（x0+b，y0）}=R0exp[j2ub]ffℛ=R0exp[j2ub]参考波是平面波=ℚℚ*+ℛℛ*+ℚℛ*+ℚ*ℛ第三项：ℚℛ*=ℚ•R0exp[-j2ub]第四项：ℚ*ℛ=ℚ*•R0exp[j2ub]全息图的透过率函数：tH=

6、ℚ（u,v）+ℛ（u,v）

7、2设：再现照明光为垂直入射的单位振幅平面波C=1全息图后的光场复振幅为：UH=C•tH≈tH经傅里叶逆变换

8、，得到：UH’=ℱ-1{tH}=ℱ-1{ℚℚ*+ℛℛ*+ℚℛ*+ℚ*ℛ}根据傅里叶变换的线性定理UH’=ℱ-1{ℚℚ*}+ℱ-1{ℛℛ*}+ℱ-1{ℚℛ*}+ℱ-1{ℚ*ℛ}实质是全息再现+傅里叶逆变换2、傅里叶变换全息图的再现ℱ-1{ℚℚ*}=ℱ-1{ℚ}ℱ-1{ℚ*}=O（x’，y’）O*（-x’，-y’）=O（x’，y’）O（x’，y’）是物函数的自相关位于原点第一项ℱ-1{ℛℛ*}=ℱ-1{R02}=R02（x’，y’）第二项ℛ=R0exp[j2ub]是位于原点的亮点ℱ-1{ℚℛ*}=ℱ-1{ℚ}

9、ℱ-1{ℛ*}=O（x’，y’）R0（x’-b，y’）=R0O（x’-b，y’）是位于(b,0)点的原始像ℛ=R0exp[j2ub]第三项ℱ-1{ℚ*ℛ}=ℱ-1{ℚ*}ℱ-1{ℛ}=O*（-x’，-y’）R0（x’+b，y’）=R0O*（-x’-b，-y’）是位于(-b,0)点的共轭像ℛ=R0exp[j2ub]第四项H（x，y）（x，y）（x’，y’）Lff0zOO+R02单色平面波R0O(x’-b,y’)R0O*(-x’-b,-y’)共轭像原始像原始像是倒立的实像，共轭像是正立的虚像注：另有“无

10、透镜傅里叶变换全息图”，见课本p79-80再现光路图示3、傅里叶变换全息图的特点与应用：适用于大容量、高密度全息存储1）全息图上记录的干涉条纹排列有序2）全息图记录的是目标物的频谱分布集中，面积小3）全息图记录的是干涉条纹频谱即使用高倍显微镜也看不到内容保密性好适用于存储高密级资料适用于计算全息术四、像全息图物体非常靠近记录介质，或利用成像系统