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全息技术的应用 制作人：XX 院系：光学工程 第一节 全息的发展简介 第二节 全息的应用 第三节 全息展望 CONTENTS 目 录 1、全息的发展简介 最初由英国科学家丹尼斯·伽柏 （Dennis Gabor）于1948年提出来。 目的：利用全息术提高电子显微镜 的分辨率。但全息照相理论创建之后 经过了漫长的发展过程。 主要原因之一：缺少适用的具有足够 相干性和高度单色性的照明光源。 Dennis Gabor 直到 1960年激光器出现以后 ,全息术才得到迅速发展。 全息术的发展大约可分为 4个阶段： 1、全息的发展简介 1. 1 同轴全息术 伽柏全息图即同轴全息图。记录时利用透明物体的透射光作为参考光，散射或衍射光作为物光。照明全息图 ，再现光波在同轴方向传播，孪生像在观察时相互干扰。 1. 2 离轴全息术 分离出一束参考光束倾斜照明照相干板，参考光与物光有一定夹角，再现时直接透射光与两束产生孪生像的衍射光向不同方向传播，可分离开，互不干扰。 1、全息的发展简介 1. 3 白光再现全息术 白光再现全息术是用激光记录 ,白光照明再现的全息图制作技术 ,它在一定的条件下赋予全息图以鲜艳的色彩 ,这是目前应用最广的全息术。 白光反射全息图 1. 4 白光全息术 利用白光制作全息图 ,用激光或白光照明观察再现 ,这是全息术的最高阶段 ,至今虽有不少人做了一些初步工作 ,但尚未有突破性进展。 2、全息的应用 2.1 全息显微术 全息显微术是全息与显微相结合的技术 。与一般显微术相比 ,其优点是能存储标本物整体 ,无须制备标本物的切片。 尤其是对一些活的标本物 ,它可以用高功率的连续光或脉冲激光拍照全息图 ,长期保存 ,再现像具有立体性 ,能显示样品的细节。 全息显微术主要有 2种形式: 全息显微镜 解决了一般显微镜中分辨本领与景深的矛盾 ,避免了像差影响而达到很小衍射极限 ,可以获得更大的视野 。 全息放大 如果在拍摄和显示时 ,采用不同波长 ,衍射角不同 ,这等于将全息图作了相应的调整 ,可以实现图像放大。全息显微术广泛应用于医学、生物学、科研等方面。 2、全息的应用 2. 2 全息显示 全息显示是指利用全息照片来重现十分逼真的物体的三维图像。这个领域是商业价值较高的领域 ,尤其是白光再现全息术 ,它是走出实验室的最实用的全息术。例如：商标、防伪标志以及一些艺术品的展示等。 2.3 模压全息 模压全息术是 20世纪 70年代提出的一种低成本大批量复制全息图的技术 ,也是目前世界上唯一能够大规模工业化生产全息图的技术方法。 2、全息的应用 2.4 全息器件 全息透镜、全息光栅、全息滤波器、全息扫描器等； 全息透镜工作原理 2、全息的应用 全息眼镜显示器 2、全息的应用 全息激光瞄准具 2、全息的应用 2.5 全息信息存储 全息信息存储记录的全息图是一个傅立叶变换型的体全息图，实现了二维数据页的三维存储。 由于傅立叶变换平面是信息密度最大的平面；采用二维页面为基础的并行存储方式；采用体全息多重复用技术，所以能实现大容量、高密度、高速度、低功耗的信息存储。 复用机构：改变参考光的方向、角度或者位相 液晶空间光调制器：将待存储图像记录在slm上 2、全息的应用 （光致聚合物材料） 全息光盘式存储系统简图 国内达到的最高技术指标 2、全息的应用 2.6 全息干涉测量 利用全息照相的方法来进行干涉计量，与一般光学干涉检测方法很相似，也是一种高精度、无损、全场的检测方法，灵敏度和精度也基本相同，只是获得相干光的方式不同。 一般光学干涉检测方法获得相干光的方式主要有分振幅法和分波前法。 分振幅法是将同一束光的振幅分为两个部分，或多个部分。如迈克尔逊干涉仪、法布里-珀罗干涉仪； 分波前法是将一束光的同一波前分为两个部分，或多个部分。如双缝干涉、多缝干涉等。 全息干涉计量术则是将同一束光在不同时间的波前来进行干涉，可以看作是一种波前的时间分割法。其主要特点是：相干光束由同一光学系统所产生，因而可以消除系统误差。 2、全息的应用 全息干涉计量术是全息技术最重要、最成功的应用之一。根据其曝光方法可分为三种： 1、单曝光法或实时曝光法：利用单次曝光形成的全息图的再先像与测量时的物光之间的干涉进行检测； 2、双曝光法或二次曝光法:利用两次曝光形成的两个再现像之间的干涉进行检测； 3、利用持续曝光形成的一系列再现像之间进行干涉检测。 2、全息的应用 单曝光法或实时全息法 只曝光一次，记录下初始的物光波前，再现时，将物光和参考光同时照明全息图，在物光方向将同时看到，参考光再现的初始物光波前与再现时观察时刻的直接透过全息图传播的物光波前。 2