激光全息照相技术

激光全息照相技术

激光全息照相技术

06061116张翰雄

摘要:全息照相,就是将激光技术用于照相,在底片上记录下物体的全部光信息,当底片上的物体重现时,在观看者的眼里显得异常逼真,它产生的视觉效应,完全与观看实物时一模一样。这种技术的应用范围十分广。

引言:

全息照相是利用激光的相干性原理,将物体对光的振幅和位相反射(或透射) 情况同时记录在感光板上,也就是把物光的所有信息全部记录下来,形成三维空间的立体图像。这种照相技术与常规的照相方法相比有独特的优点。它对疑难痕迹物证的检验,特别是无反差痕迹的检验、保密痕迹物证的检验具有重要的推广使用价值。在全息照相中,感光片记录的不是图像,而是光波。

由光波动理论知道,光波也是一种电磁波,其波的表达式为[1] :

Xi = Ai cos(ωi t +φ -2πriλi)

式中, Ai 为振幅;ωi 为频率;λi 为波长;φ为初相位。

一个实际物体发射或反射的光波比较复杂,但是,一般可以看成是由许多不同频率的单色波的迭加。

Q( r , t) = Σni =1Ai cos(ωit +φ -2πriλi)

由上式可知,任何一定频率的光波都包含着两种信息,一种是振幅( A) ,另一种是相位

(ωi t +φ-2πrλ)

振幅是表示光的强弱的,并且我们知道,光强与振幅的平方成正比。而相位是表示光的传播方向和传播先后的。普通照相是根据透镜成象的原理,使物体成象在感光底片上,把物体的形象记录下来。普通照相底片上记录的只是物体表面发光或反射光的强度,也就是说只记录物光波的振幅信息,所以普通照相没有立体感。而全息照相是根据光的干涉原理,采用物光和参考光进行干涉的方法,以干涉条纹的形式记录

全息照相技术应用:

利用全息照片可以把资料的信息存储在很小范围内的特点实现了全息信息存储。把

文字、图片或其它资料制作的透乐片作为物,可以制成这样的全息底片,使得每张透光片对应着底片上1 —2 mm2 面积的小全息图,使这些小全息图排列成规则的矩形陈列。利用声光或电光器件把一细束光按小全息图的地址偏转作为照明光,就得到原透光片的像。以上说明全息信息存储有极大的存储密度。如再作多重记录,在一张全息照片上可记录数千页透光片资料。除光子全息外,还发展了红外、微波、超声全息;这些在军事侦察或监测上有重大意义。如对不见光不透明的物体,往往对超声波“透明”,因而超声全息可用于水下侦察和监视,也可用于医疗透视及工业无损探伤。

参考文献:

[1]《东北电力学院学报》,曹凤耘,康伟芳

[2]《激光全息照相与信息光学基本原理及实验技术》,贺安之

[3]《物理实验教程》,曾金根

全息技术的原理及应用

全息技术的原理及应用 摘要:随着时代的发展,人们对光学的理解与认识更加透彻,关于光学的各种技术发展越来越快,其中全息技术广泛应用于生活中各个领域,如医学领域、军事领域、艺术领域、测量领域等。本文主要介绍全息技术的基本原理,以及全息技术在防伪技术的中的应用,在简要介绍在其他方面的应用。 关键字:振幅,相位,参考光波,全息防伪,全息投影。 1全息技术的原理 1.1物光波面的记录 全息技术的第一步是将光波的全部振幅和相位信息记录在感光材料上。由于感光材料只能接收光的振幅信息,因此必须想法把相位信息转换成强度的变化才能记录下来。,干涉法是将空间相位调制转换为空间强度调制的标准方法,因此采用相干光干涉条纹来记录图像。 设物体散射的物光波为 êo(x,y)=a o(x,y)exp[iφ0(x,y)] 另一个与物光波相干的参考光波为 êr(x,y)=a r(x,y)exp[iφr(x,y)] a o(x,y)、a r(x,y)、φ0(x,y)、φr(x,y)分别表示各波面的振幅和相位, 这两个相干光波在记录平面上叠加形成的光强为 I(x,y)=| êo(x,y)+ êr(x,y)|2 =| êo(x,y)|2+| êr(x,y)|2+êo*(x,y) êr(x,y)+ êo(x,y) êr*(x,y)

=a r2+a o2+2a r a o cos[φr-φo] 其中,第一项和第二项分别表示参考光波和物光波单独到达全息图的强度,它们的和表示干涉条纹的平均强度,第三项包含了物光波和参考光波的振幅和相位信息。参考光波的作用是使物光波波前的相位分布转化为干涉条纹的强度分布。 底片振幅透射系数t(x,y)为 t(x,y)=k o+k1I(x,y) 其中k o,k1是常数,k1<0是负片,k1>0是正片. t=(k0+k1|êr|2)+k1(|êo|2+|êr*êo+ êrêo*|)=t1+t2+t3+t4 1.2 物光波面的重现 全息术的第二步是利用衍射原理有全息图重现物光波。 如果照明光是与全息图记录时的参考光波完全相同的光波êc=êr, 透过全息图的光波的复振幅分布ê,(x,y)为 ê,(x,y)=êr t={(k0+k1|êr|2)}êr+k1|êo|2êr+k1|êr|2êo+ k1êr2êo*| =t1,+t2,+t3,+t4, 其中,第一项和第二项表示衰减的重现光êr方向不变的透过全息图,第三项是透过全息图的+1级衍射光,除了一个常数衰减外,这是一个与原物光波完全相同的重现物光波,第四项是通过全息图的-1级衍射波,这是一个与原物光波的共轭波。 2全息技术的应用 2.1全息防伪技术 全息防伪技术是应用激光全息技术发展起来的一种新型防伪技

全息技术的防伪特征及识别方法

全息技术的防伪特征及识别方法 (一)显性全息防伪识别特征及验证方法 1.验证条件 (1)光源:白光点光源。 (2)光源入射方向:点光源从试样上方倾斜入射,日视正向观察。 2.全息防伪识别特征 (1)彩虹全息 ①多色二维/三维多色(像面)彩虹全息:在像面内令息图像不同位置呈现不同颜 色。 ②图像:不同景深的图像显示不同的颜色。 ③三维全息:全息图像呈三维立体像。 ④真彩色:二维或三维再现像与实物色彩相似,称为真彩色。 (2)点阵全息 ①放射一收缩状效果:改变观察方向,全息图像呈现放射一收缩动态变化 ②旋转效果:改变观察方向,全息图案呈现平面旋转(如扇形)的动态变化。 ③二维超线全息:在像面内的精细超线图案呈多色彩虹 ④流动型效果:试样经平移或旋转时,其全息图案有流动的视觉变化。 (3)体积型反射全息 ①单色体积全息:用单波长记录的体积反射全息,全息图像为一种颜色.在垂直方 向和水平方向观察可有立体效果 ②真彩色体积反射全息:多种波长记录的体积反射全息,全息图像为多种颜色,在 垂直方向和水平方向观察可有立体效果。 (4)光透镜效果 ①凹、凸透镜:全息图像呈现凹透镜或凸透镜效果。 ②明码标记:通过透镜可以看到深层次的文字。 (5)同位异像 转动试样时,可在同一位置先后看到不同的图文。 (6)三维背景 在像面内,由于图像有微小的错位,视觉产生两个不同的景深或连续变化的景深,使图文呈现立体感。 (7)多通道合成全息 ①立体像效果:试样绕垂直轴向转动时,单眼观察可见图像的不同侧面,双眼观察 视觉图像为转动着的立体像。 ②连续动作效果:转动试样时,全息图像具有连续动作的动画效果。 (8)消色全息 ①烧白:改变光入射方向时,图文显示相同的白色。 ②碎银:图案中显示有银色颗粒或片状物。 ③金属色:试样绕垂直轴转动时,不同部位先后由亮变暗,亮的部分具有金属颜色。(二)隐性全息防伪识别特征及验证方法 1.奠尔条纹 (1)将专用解码片放在试样上,转动解码片至某一方位,看到隐形图文昆示。 (2)将专用解码片放在试样上,转动解码片至相差一个角度的两个或几个方位,应看

全息照相技术综述

全息照相的基本原理 作者:张新成 学号:20114052021 单位:吉首大学物理与机电工程学院2011级应用物理班 内容摘要: 全息摄影亦称:“全息照相”,一种利用波的干涉记录被摄物体反射(或透射)光波中信息(振幅、相位)的照相技术。全息摄影是通过一束参考光和被摄物体上反射的光叠加在感光片上产生干涉条纹而成。全息摄影不仅记录被摄物体反射光波的振幅(强度),而且还记录反射光波的相对相位。全息图并不直接显示物体的图象。用一束激光或单色光在接近参考光的方向入射,可以在适当的角度上观察到原物的像。这是因为激光束在全息图的干涉条纹上衍射而重现原物的光波。再现的像具有三维立体感。本文试论全息照相的基本原理,来叙述学习本章节后的收获和感想。 关键词: 全息照相,波的干涉,全息照片,全息摄影 引言: “全息”来自希腊字“holos”,意即完全的信息------不仅包括光的振幅信息,还包括位相信息。利用干涉原理,将物光波前以干涉条纹的形式记录下来。由于物光波前的振幅和位相及全部信息都存储在记录介质中,顾晨伟“全息图”。光波照明全息图,由于衍射效应能再现出原始物光波,该光波将产生包含物体I全部信息的三维像。这

个波前记录和再现的过程就是全息术。 1947年匈牙利出生的英国物理学家D.伽柏(D.Gabor)提出全息术的设想,意图提高电子显微镜的分辨本领。方法是完全撇开电子显微物镜,用胶片纪录经物体衍射的末聚焦的电子波,得到全息图。一相干的可见光照明全息图,衍射波将产生原物体放大的光学像。为了检验他的理论,1948年他利用水银灯发出的可见光代替电子波,获得了第一张全息图及其再现像。由于全息图的发明,D.伽柏1971年获得诺贝尔物理奖。20世纪50年代GL诺杰斯(G.L.Rogers)等科学家进一步丰富了波前再现理论。 光波的位相信息是通过与参考光波相干涉,在记录介质上形成干涉图而记录下来,所以要求两束光高度相干。早期由于没有更好的相干光源,在两侧同轴方向产生不可分离的“孪生像”。观察者对虚像聚焦时,会看到由实像引起的离焦像;対实像聚焦时,伴随有离焦的虚像。从而像质大大降低。由于光源相干性的限制以及”孪生像“的问题,全息术研究的进展极大受阻。 1960年,激光的出现为全息术的迅速发展开辟了道路。激光是一种单色性很强的光,是制作全息图最理想的光源。1962年美国密执安大学雷达实验室的 E.N利思(E.N.Leith)和J.乌帕特尼克斯(J.upatnieks)借鉴雷达中载频技术,提出”斜参考光法“。这种方法不像伽柏全息图那样以物体直接透射光作为参考光,而是单独引入分离的倾斜照射的参考光波。依据这种方法采用氦氖激光器拍摄成功第一张三维物体的激光透射全息图。激光照明全息图,可看到清楚的三

完整word版,全息照相实验报告

全息照相实验报告 学院土环学院班级采矿1502 学号41501556 姓名殷苑文 一、实验目的与实验仪器 实验目的 1.了解全息照相的基本原理; 2.掌握全息照相方法及底片冲洗方法; 3.观察物象再现。 实验仪器 激光器,成套全息照相光具原件及隔振光学平台,白屏,硅光电池及电压表,全息干板,被照物体,显影液和定影液等。 二、实验原理(要求与提示:限400字以内,实验原理图须用手绘后贴图的方式) 全息记录 由光的波动理论知道,光波是电磁波。 一个实际物体发射或反射的光波比较复杂,但是一般可以看成是由许多不同频率的单色光波的叠加。因此,任何一定频率的光波都包含着振幅和位相两大信息。 全息照相的一种实验装置的光路如图1所示。激光器射出的激光束通过分光板分成两束,一束经透镜扩束后照射到被摄物体上,再经物体表面反射后照射到感光底片上,这部分光叫物光。另一束经反射镜改变光路,再由透镜扩大后直接投射到全息干版上,这部分光称为参考光。由于激光是相干光,物光和参考光在全息底片上叠加,形成干涉条纹。因为从被摄物体上各点反射出来的物光,在振幅上和相位上都不相同,所以底片上各处的干涉条纹也不相同。强度不同使条纹明暗程度不同,相位不同使条纹的密度、形状不同。因此,被摄物体反射光中的全部信息都以不同明暗程度和不同疏密分布的干涉条纹形式记录下来,经显影、定影等处理后,就得到一张全息照片。这种全息照片和普通照片截然不同,一般在全息照片上只有通过高倍显微镜才能看到明暗程度不同、疏密程度不同的干涉条纹。由于干涉条纹密度很高,所以要求记录介质有较高的分辨率,通常达1000 条线/毫米以上,故不能用普通照相底片拍摄全息图。

激光全息防伪技术简介讲解

激光全息防伪技术简介 激光防伪技术包括激光全息图像防伪标识、加密激光全息图像防伪标识和激光光刻防伪技术三方面。 一、第一代激光防伪技术 第一代激光防伪技术是激光模压全息图像防伪标识。 全息照像是由美国科学家伯格(M? J? Buerger)在利用X射线拍摄晶体的原子结构照片时发现的,并与伽柏(D? Gaber)一起建立了全息照像理论:利用双光束干涉原理,令物光和另一个与物光相干的光束(参考光束)产生干涉图样即可把位相“合并”上去,从而用感光底片能同时记录下位相和振幅,就可以获得全息图像。但是,全息照像是根据干涉法原理拍摄的,须用高密度(分辨率)感光底片记录。由于普通光源单色性不好,相干性差,因而全息技术发展缓慢,很难拍出像样的全息图。直到60年代初激光出现之后,其高亮度、高单色性和高相干度的特性,迅速推动了全息技术的发展,许多种类的全息图被制作出来,全息理论得到很好的验证,但由于拍摄和再现时的特殊要求,从诞生之日起,就几乎一直被局限在实验室里。 70年代末期,人们发现全息图片具有包括三维信息的表面结构(即纵横交错的干涉条纹),这种结构是可以转移到高密度感光底片等材料上去的。1980年,美国科学家利用压印全息技术,将全息 表面结构转移到聚酯薄膜上,从而成功地印制出世界上第一张模压全息图片,这种激光全息图片又称彩虹全息图片,它是通过激光制版,将影象制作在塑料薄膜上,产生五光十色的衍射效果,并使图片具有二维、三维空间感,在普通光线下,隐藏的图像、信息会重现。当光线从某一特定角度照射时,又会出现新的图像。这种模压全息图片可以像印刷一样大批量快速复制,成本较低,且可以与各类印刷品相结合使用。至此,全息摄影向社会应用迈出了决定性的一步。 由于当时这种模压全息图片的制作技术是非常先进的技术,只有少数人掌握,于是就被用作防伪标识。其防伪的原理是: 1. 在激光全息图片拍摄的整个过程中,如果有一项条件不同(如拍摄彩虹全息的条件),则全息标识的效果就会有差异。 2. 这种全息图像的全息信息用普通照相无法拍摄,因而全息图案难以被复制。 激光模压全息防伪技术传入我国是在80年代末90年代初,特别是1990年至1994年期间,全国各地引进生产线上百条,占当时世界生产厂家的一半多。二、改进的激光全息图像防伪标识 由于第一代激光全息防伪标识已经基本失去了防伪功能,人们不得不开始对其进行改进。改进的方法主要有三种:第一种是采用计算机技术改进全息图像,第二

浅谈全息技术的发展及前景

物 理 小 论 文 程 秋 菊 计 科 B111

浅谈全息技术的发展及前景 摘要:全息技术也称全息照相、全息摄影等,是一种神奇的光信息记录技术。其原理可用八个字来概括“干涉记录,衍射再现”。扥问简单的介绍了全息技术的发展历程,特点,一些突破性的进展,和在现代生活中的应用,以及全息技术的前景。 关键词:全息技术、全息照相、全系信息储存、激光 1、引言 全息技术是一门正在蓬勃发展的光学分支,主要运营用了光学原理,是一种不用透镜,而用相干光干涉得到物体全部信息的二部成像技术。如果说全息技术在照相方面的应用与普通照相技术的最大区别,那就是全息技术能够利用激光的相干性原理,将物体对光的振幅和相位反射(或透镜)同时记录在感光板上,也就是把物体反射光的所有信息全部记录下来,并能够再现出立体的三维图像,儿是光波。全息技术近年来已渗透到社会生活的各个领域并被广泛的应用于近代科学研究和工业生产中,特别是在现代测试。生物工程、医学、艺术、商业、保安、及现代存储技术等方面已显示出特殊的优势。随着全息技术的快速发展,全息技术的产品正越来越走向市场、应用与现代生活中。 2、全息技术的发展简介 全息照相技术是1948年英国科学家丹尼斯伽伯为改善电子显微镜成像质量提出的重现波前的理论,并因此获得诺贝尔奖。但当时由于缺乏纯净的能够相互干涉的光,全息图的质量很差。知道十二年以后的1960年,激光器问世,美国密执安大学的埃梅蒂利斯与朱丽斯尤培妮克拍成了第一张全息照片,全息技术才有了蓬勃快速的发展。 全息技术的发展大约可分同轴全息术、离轴全息术、白光再现全息术、白光全息术等4个阶段。 同轴全息术是伽伯当时采用的技术,这一阶段主要是在1960年激光器出现之前,这种技术获得的物体再现像与照明光混在一起,不易观察。 1948年,伽伯为提高电子显微镜的分辨率,在布拉格的“x射线显微镜”、择尼克的相衬原理的启示下,提出了一种用光波记录物光波的振幅和相位的方法,并用实验证实了这一想法。为了进一步证实其原理,他先后采用了电子波与可见光进行了验证,并在可见光中得到了证实,同时制成了第一张全息图。从那时起至20世纪50年代末期,全息图都是用汞灯作为光源,而且是参考光与物光共轴的共轴全息即同轴全息图。它与4-1级衍射波是分不开的,这是全息术的萌芽时期。这个时期全息图存在2个严重问题,一个是再现的原始像与共轭像分不开;另一个是光源的相干性太差,因此在这10多年中,全息术进展缓慢。 离轴全息术是在激光器出现以后产生的用激光再现的全息术,其特点是获得的物体重现像与照明光分离,易于观察。 1960年激光的出现,提供了一种高相干度光源。1962年,美国科学家利斯和乌帕特尼科斯将通信理论中的载频概念推广到空域中,提出了离轴全息术,就是用立轴的参考光照射全息图,使全息图产生3个在空间相互分离的衍射分量,其中一个复制出原始物光。这样,同轴全息图两大难题宣告解决,产生了激光记录、激光再现的全息图。从而使全息术在沉睡了十几年之后得到了新生并进入了一个极为活跃的阶段。此后,又相继出现了多种全息方法,

激光全息照相

激光全息照相 普通照相记录下来的是物体光波的强度,不能记录相位,因而丢失了物体纵深方向的信息,照片看起来没有立体感。1948年英国科学家盖伯(D. Gabor)在研究电子显微镜的分辨率时,采用了一种两步无透镜成像法,可以提高电子显微镜的分辨本领。他提出的方法,利用了光的干涉原理来记录物光波并利用光的衍射原理来再现物光波,这种方法可以同时记录下物体光波的振幅和相位,这是全息照相的基本原理,为此他在1971年获得诺贝尔物理学奖。 “全息”来自希腊字“holo”,含义是“完全的信息”,即包含光波中的振幅和相位信息。利用激光全息照相得到的全息图,图上的任何一块小区域都能重现整个物体的像。激光全息照相在流场显示、无损探伤、全息干涉计量和制作全息光学元件等领域有着广泛的应用。 一、实验目的 1.加深理解激光全息照相的基本原理; 2.初步掌握拍摄全息照片和观察物体再现像的方法; 3.了解全息照相技术的主要特点,并与普通照相进行比较; 4.了解显影、定影、漂白等暗室冲洗技术。 二、实验原理 1.全息照相与普通照相的主要区别 物体上各点发出(或反射)的光(简称物光波)是电磁波,借助它们的频率、振幅和相位信息的不同,人们可以区别物体的颜色、明暗、形状和远近。普通照相是运用几何光学中透镜成像的原理,把被拍摄物体成像在一张感光底片上,冲洗后就得到了一张记录物体表面光强分布的平面图像,像的亮暗和物体表面反射光的强弱完全对应,但是无法记录光振动的相位,所以普通照相没有立体感,它得到的只能是物体的一个平面像。所谓全息照相,是指利用光的干涉原理把被拍摄物体的全部信息——物光波的振幅和相位,都记录下来,并能够完全再现被摄物的全部信息,从而再现形象逼真的物体立体像。全息照相的过程分两步:记录和再现。全息照相的数学描述见本实验附录A。 2.光的干涉——全息记录 全息照相是一种干涉技术,为了能够清晰地记录干涉条纹,要求记录的光源必须是相干性能很好的激光光源。图1是拍摄全息照片的光路示意图。 由激光器发出的激光束,通过分束镜分成两束相干的透射光和反射光:一束光经反射镜M1反射,再经扩束镜L1扩束后照射到被拍摄物体上,然后从物体投向全息底片H上,这部分光称为物光。另一束光经反射镜M2反射,再经扩束镜L2扩束直接照射到底片上,称为参考光。由于同一束激光分成的两束光具有高度的时间相干性和空间相干性,在照相底片上相遇后,形成干涉条纹。由于被摄物体发出的物光波是不规则的,这种复杂的物光光波是由无数的球面波叠加而成的,因此,在全息底片上记录的干涉图样是一些无规则的干涉条纹,这就是全息图。

光现象在防伪技术中的应用

防伪印刷技术最初主要应用在如钞票、支票等有价证券的防伪上,随着市场经济的发展与伪劣假冒商品对名优商品的冲击浪潮的不断增强,印刷防伪技术已广泛应用于商品包装领域之中,并且各种新的防伪印刷技术仍在不断产生。我们试着从光学防伪角度来谈谈激光全息防伪技术的发展。当然,我们先对光学防伪技术做个解释,光学防伪技术是利用光与物质相互作用时产生的干涉、衍射、散射、反射、透射、吸收等基本规律、获得某种特殊的视角效果,从而形成某种防伪技术和防伪产品。如激光全息防伪技术和防伪全息膜、莫尔条纹双卡防伪标识、偏振光学双防伪标识等等。其工作原理是利用偏振干涉原理的隐含密码图案防伪技术隐含密码图案防伪技术主要是依据物理学中的偏振原理来实现的。它是在两张光学偏振片之间放入一块含有密码商标图像的各向异性的透明物质薄片(以下简称薄片),该透明薄片的外形呈平面、斜面、锥面、曲面,它的商标基本结构,其基本的工作原理是当自然光通过偏振片时,对各种波长的光线而言,振动的最大加强或减弱的条件不是同时满足的,而是与光波波长及薄片的厚度有关的。全息技术的概念最早由英藉匈牙利物理学家丹尼斯·盖伯于1948年提出,1962年随着激光器的问世,利思和乌帕特尼克斯在盖伯全息技术的基础上发明了离轴全息术。1969年本顿发明了彩虹全息术,掀起以白光显示为特征的全息三维显示新高潮。彩虹全息术与当时发展日趋成熟的全息图模压复制技术的结合便形成了目前风糜世界的全息印刷产业。经过数十年发展,激光全息防伪产品也从最初的全息防伪标识逐步向前发展。一、第一代激光防伪技术 第一代激光防伪技术主要用于制作激光模压全息图像防伪标贴。激光全息图片又称彩虹全息图片,是通过激光制版将影像制作到塑料薄膜上,产生五光十色的衍射效果,使图片具有二维、三维空间感。在普通光线下,图片中隐藏的图像、信息会重现,而当光线从某一特定角度照射时,图片上又会出现新的图像。 二、第二代改进型激光全息图像防伪技术第一代激光全息防伪技术的泛滥,促使人们不得不开始寻求改进现有技术。改进后的技术主要有三种:一是应用计算机图像处理技术改进全息图像;二是透明激光全息图像防伪技术;三是反射激光全息图像防伪技术。三、第三代加密全息图像防伪技术加密全息图像是指采用诸如随机位相编码加密、莫尔编码加密、激光散斑加密等光学图像编码加密技术,对防伪图像进行加密而得到的不可见或变成一些散斑的加密图像。四、第四代BOPP激光全息防伪收缩膜包装防伪技术 BOPP激光全息防伪收缩膜包装防伪技术,是综合了前三种激光技术而发展起来的新型防伪技术。由于该技术对BOPP收缩膜基材有特殊要求,购买和开发BOPP生产设备造价昂贵,从而在源头上堵住了造假者制假的可能性和可行性。在使用中通过BOPP防伪收缩膜两个表面提供热封,将被包装物整体包裹;在拆包时必须先撕开BOPP 防伪膜,而这样也就破坏了原防伪膜的完整性。由于该防伪手段技术层面复杂、防伪力度高,工艺精细、外观精美,被中国防伪行业协会

三大独家全息投影显示技术解析

三大独家全息投影显示技术解析 昨日,小编跟大家简单说了几个全息投影系统的微显示 模组几个大厂的方案。德州仪器的 DLP Pico 1080p 高清投 影、奇景光电的 Lcos 发射式投影系列、 3M 面向消费级家 庭娱乐公共设置的投影系统。那么今天,小编还是继续跟大 家分享关于全息投影显示技术相关内容。 要知道,在之前的投影机市场,投影光源主要以 led 主,自 06 年三菱推出首款 40 英寸激光电视样机以来, 14 年国际激光显示技术产业化前期创新发展与技术沉淀, 16 年的时候, 激光投影市场才逐渐被打开, 就去年的市场数 据显示,激光投影产品销量已经达到 11 万台,相比上一年 增长了 4 倍之多。激光显示作为第四代显示技术,在我国以 中科院光电研究院为首提前 20 多年布局研发抢占先机,逐 步引导了全球激光显示技术的发展。 在“中国制造 2025“战略 ,未来极有可能由中国品牌引领全球激光显示产业创 新。 目前,微投影技术正在向着光电集成芯片的方向发展,从而 衍生出各式各样的微投影集成显示芯片,其中最常见的就包 括: MEMS 光扫描微投影、 LCD (液晶微型投影技术)透射 微投影、 DLP (由德州仪器开发的数字光学处理技术)以及 LCoS (硅基液晶)反射式微投影 四种主要的显示技术。 光源为 经过

、微视(MicroVision )MEMS 扫描镜及Pico 激光束扫描系统微视(MicroVision )发明的单个微型MEMS 扫描镜组 从16 年底,美国微视公司就与意法半导体(ST )宣布合作开发、生产、销售及推广激光束扫描(LBS )技术,其中LBS 解决方案开发的内容就包括微型投影仪和平视显示器 HUD )。目前,在微电机系统(MEMS )技术已经在硅基片中构成了完整的微显示器,无须再制造附加的上层结构。 MicroVision MEMS 扫描镜结构与原理MEMS 扫描镜内部构造 MEMS 镜组件中有一个反射镜悬浮在常平架(Gimbal Frame )内,常平架上有一个微加工的通电线圈。MEMS 裸片周围安装有永磁体,用于提供磁场。在MEMS 镜组件工作时,只要给MEMS 线圈施加一个电流,就能在常平架上产生一个磁力扭矩,并沿旋转轴的两个方向产生分量。扭矩的两个分量分别负责常平架围绕挠曲悬架旋转和扫描镜谐振模式振

全息照相实验的报告材料

全息照相实验报告 程子豪 2010035012 少年班01 一、实验目的: 1.了解全息照相记录和再现的基本原理和主要特点; 2.学习全息照相的操作技术; 3.观察和分析全息图的成像特性。 二、实验原理: 2.1全息照相原理的文字表述: 普通照相底片上所记录的图像只反映了物体上各点发光(辐射光或反射光)的强弱变化,显示的只是物体的二维平面像,丧失了物体的三维特征。全息照相则不同,它是借助于相干的参考光束和物光束相互干涉来记录物光振幅和相位的全部信息。这样的照相把物光束的振幅和相位两种信息全部记录下来,因而称为全息照相。 全息照相的基本原理早在1948年就由伽伯(D. Gabor)发现,但是由于受光源的限制(全息照相要求光源有很好的时间相干性和空间相干性),在激光出现以前,对全息技术的研究进展缓慢,在60年代激光出现以后,全息技术得到了迅速的发展。目前,全息技术在干涉计量、信息存储、光学滤波以及光学模拟计算等方面得到了越来越广泛的应用。伽伯也因此而获得了1971年度的诺贝尔物理学奖。 全息照相在记录物光的相位和强度分布时,利用了光的干涉。从光的干涉原理可知:当两束相干光波相遇,发生干涉叠加时,其合强度不仅依赖于每一束光各自的强度,同时也依赖于这两束光波之间的相位差。在全息照相中就是引进了一束与物光相干的参考光,使这两束光在感光底片处发生干涉叠加,感光底片将与物光有关的振幅和位相分别以干涉条纹的反差和条纹的间隔形式记录下来,经过适当的处理,便得到一张全息照片。 具体来说,全息照相包括以下两个过程: 1、波前的全息记录 利用干涉的方法记录物体散射的光波在某一个波前平面上的复振幅分布,这就是波前的全息记录。通过干涉方法能够把物体光波在某波前的位相分布转换成光强分布,从而被照相底片记录下来,因为我们知道,两个干涉光波的振幅比和位相差决定着干涉条纹的强度分布,所以在干涉条纹中就包含了物光波的振幅和位相信息。典型的全息记录过程是这样的:从激光器发出的相干光波被分束镜分成两束,一束经反射、扩束后照在被摄物体上,经物体的反射或透射的光再射到感光底片上,这束光称为物光波;另一束经反射、扩束后直接照射在感光底片上,这束光称为参考光波。由于这两束光是相干的,所以在感光底片上就形成并记录了明暗相间的干涉条纹。干涉条纹的形状和疏密反映了物光的位相分布的情况,而条纹明暗的反差反映了物光的振幅,感光底片上将物光的信息都记录下来了,经过显影、定影处理后,便形成与光栅相似结构的全息图—全息照片。所以全息图不是别的,正是参考光波和物光波干涉图样的记录。显然,全息照片本身和原来物体没有任何相似之处。 2、衍射再现 物光波前的再现利用了光波的衍射。用一束参考光(在大多数情况下是与记录全息图时用的参考光波完全相同)照射在全息图上,就好像在一块复杂光栅上发生衍射,在衍射光波中将包含有原来的物光波,因此当观察者迎着物光波方向观察时,便可看到物体的再现像。这是一个虚像,它具有原始物体的一切特征。此外还有一个实像,称为共轭像。应该指出,共轭波所形成的实像的三维结构与原物并不完全相似。

全息彩印防伪标识及其生产工艺的生产技术

本技术涉及一种既不同于普通的彩印标签,也不同于传统的全息铝箔标识的全息彩印防伪标识及其生产工艺,标识包括基膜、离型层、信息层、隔离层、彩色印刷层、特种印刷层、不干胶层,工艺为设计→制版→原材料制作→模压→彩色印刷→特种印刷→涂胶→模切、分切→检验包装,具有集多种防伪技术措施于一体,综合制作,防伪手段使用方便并易于广大消费者识别的优点,它是防伪领域的新式武器,其强大的防伪力度和广泛的实用性是产品安全的首选保护措施。 技术要求

1.一种全息彩印防伪标识,包括基膜(1),其特征在于:在基膜上设置 有一层离型层(2),在离型层上设置有一层信息层(3),在信息层上设置有 一层隔离层(4),在隔离层上设置有一层彩色印刷层(5),在彩色印刷层上 设置有一层特种印刷层(6),在特种印刷层上设置有一层不干胶层(7)。 2.一种全息彩印防伪标识生产工艺,其特征在于: 第一步:设计:包括彩色印刷设计、激光全息设计和防伪措施设计, (1)、彩色印刷设计:根据客户的要求,针对具体的素材进行图稿设计, 完成定稿后为电脑彩色排版图稿, (2)、激光全息设计:对标识全息部分的每一单元的具体全息特征进行 逐一数字化设计,完成定稿后为电脑灰度图稿, (3)、防伪措施设计:针对标识的防伪力度,进行整体防伪措施设计, 包括面对公众、直观的一线防伪技术;隐蔽的、须借助特殊手段或仪器才能显现的二线防伪技术, 第二步:制版:包括彩色印刷制版、激光全息制版、拼版或电成型制版: (1)、彩色印刷制版:根据第一步中的彩色印刷设计,进行彩色印刷制 版,得到可供彩色印刷的版辊, (2)、激光全息制版:根据第一步中的激光全息设计,运用光学干涉及 衍射原理,进行激光全息制版,又分为激光光刻制版和普通激光制版,在感光材料上,经光路进行激光干涉曝光显影后,得到具有全息图案光刻胶母版,(3)、拼版、电成型制版:把经激光全息制版所得的光刻胶母版,进行 化学镀、拼版和电成型,得到可供模压用的全息金属母板, 第三步:原材料制作:选用市售的薄膜基材,经过物理和化学处理,制 作成为专用的全息彩印防伪标识原材料,具体如下:

(学)光的干涉和衍射在全息照相术中的应用

光的干涉和衍射在全息照相术中的应用 摘要:光的干涉和衍射现象遵循不同的规律,具有各自的特征,但它们在生活、生产和高科技中应用广泛,联系紧密;特别是激光技术的出现和日臻成熟,更掀起了应用的高潮。 一.概念分析 1.光的干涉 两列光波在空间相遇时迭加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象叫做光的干涉。 只有两列光波频率相同、位相差恒定、振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉。 2.光的衍射 光波遇到障碍物而偏离直线传播,使光的强度重新分布,这种现象称为光的衍射。 只有障碍物的波长小于等于光波的波长,才能观察到明显的衍射现象。 二.应用举例 ——全息照相 1.全息照相术的概念

2.全息照相术的原理 图1 图2 图3 图4

图5 图6 图7 图8 图9

3.全息照相术的分类 ①反射式全息照相 图10 ②透射式全息照相 如图11 4.全息照相术的特点 全息照相与常规照相的不同之处在于:常规照相只是记录了被摄物体表面光线强弱的变化,即只记录了光的振幅;而全息照相则记录了光波的全部信息,除振幅外,还记录了光波的相位。这样就把空间物体光波场的全部信息都贮存记录了下来。然后利用全息照片对特定波长单色照明光的衍射,把原空间景象显现出

5.全息照相术的应用 ——两次曝光法测定金属板的杨氏模量 全息干涉计量是全息照相术应用的一个重要方面。全息干涉与普通干涉十分相似,其干涉理论和测量精度基本相同,只是获得相干光的方法不同。普通干涉中获得相干光的方法基本分成两大类:分振幅法和分波阵面法。全息干涉的相干光则是采用时间分割法而获得的,也就是将同一束光在不同的时刻记录在同一张全息干板上,然后使这些波前同时再现并产生干涉。时间分割法的特点是相干光束由同一光学系统产生,因而可以消除系统误差,从而可以降低对光学系统中各光学元件的精度要求,这也是全息干涉计量的一个很重要的特点。 普通干涉只能测量表面经过抛光的透明物体或反射面,全息干涉则不仅可以测量透明物体,也可以测量不透明物体,并且表面可以使散射体。此外采用全息干涉还可以通过表面的变化来检测物体内部的缺陷,这就是全息无损检测。两次曝光法测定金属板的杨氏模量原理 如下: 图12

激光全息检测技术资料

激光全息检测技术 1.激光全息检测技术概述 全息术或称全息照相(Holography )的思想是英国科学家丹尼斯·伽柏(Dennis Gabor )在1948年首先提出来的。由于他的发明和对全息技术发展的巨大作用,他于1971年被授予诺贝尔物理学奖。 全息术与普通照相术的区别是,普通照相术只记录物体表面光波的振幅信息,而把相位信息丢掉了,这样只记录物体表面光波部分信息(二维信息)的照片无论从什么角度看都是一样的。而全息术是利用光的干涉和衍射原理,将物体发射的特定光波以干涉条纹的形式记录下来,在一定条件下使其再现,形成物体逼真的三维像。由于记录了物体的全部信息(振幅、相位、波长),因而成为全息术或全息照相。如图,比较了全息照相与普通照相的区别: 激光全息无损检验是全息干涉分析的一种应用,它可以用来监视一个复杂的物体在两种不同时刻里所发生的变形,不管物体表面是光洁还是粗糙,都可以观测到光学公差水平几分之一微米以下,由于它是利用全息技术再现原理,因此是无接触地进行三维立体观测。 同其他检测方法比较,激光全息检测的方法有如下优点: 1. 激光全息检测是一种干涉测量技术,干涉测量精度与激光波长同数量级,微小(微米数量级)的变形均能被检测出来,检测灵敏度高; 2.由于激光的相干度很高,因此,可以检测大尺寸工件,只要激光能够充分照射到这个工件表面,都能一次检测完成; 3.对被检对象没有特殊要求,可以检测任何材料和粗糙表面; 4.可对缺陷进行定量分析,根据干涉条纹的数量和分布确定缺陷的大小、部位、深度。 5.非接触测量、直观、检测结果便于保存。 但是,物体内部缺陷的检测灵敏度,取决于物体内部的缺陷在外力作用下能否造成物体表面的相应变形。如果物体内部缺陷过深或过于微小,那么激光全息照相这种检测方法就无能为力了。对于叠层胶接结构来说,检测其脱粘缺陷的灵敏度取决于脱粘面积和深度比值,在近表面的脱粘缺陷面积,即使很小也能检测出来,而对于埋藏的较深的脱粘缺陷,只有在脱粘面积相当大时才能够被检测出来。另外,激光全息检测目前多在暗室中进行,并需要采用严格的隔震措施,因此不利于现场检测。 综上,激光全息检测具有如下缺点: 1.对内部缺陷的检测灵敏度较低:灵敏度取决于内部缺陷在外力作用下所造成的物体表面的变形大小。 2.对工作环境要求较高:暗室中进行,严格的隔振措施。 图1:全息照相与普通照相的区别

3 第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相

第3节光的偏振 第4节激光与全息照相 1.了解振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象,知道光是一种横波. 2.知道偏振光和自然光的区别,知道光的偏振说明光是横波.(重点+难点) 3.知道激光的产生原理和主要特点,了解激光的特性和应用.(重点) 4.知道激光在全息照相中的应用原理和特点. 一、光的偏振 1.偏振现象 (1)如果横波只沿某一个特定的方向振动,在物理学上就叫做波的偏振.只有横波才有这种特性.因为纵波的振动方向和传播方向始终在同一直线上,所以纵波不存在偏振. (2)光波属于电磁波,是横波,具有偏振性.太阳、电灯、蜡烛等普通光源发出的光不显示偏振性. 2.偏振片:只让某一方向振动的光通过,而不让其他方向振动的光通过的一种光学元件. 3.光的分类 (1)自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,在垂直于传播方向的平面内,光波可沿任何方向振动,光的振动在平面内是均匀分布的. (2)偏振光 ①自然光通过偏振片(起偏器)之后,只有振动方向与“狭缝”方向相同的光波才能完全通过.自然光通过偏振片后,就能获得偏振光. ②起偏器和检偏器:用于获得偏振光的偏振片叫起偏器,用于检查通过起偏器的光是不是偏振光的偏振片叫检偏器. ③偏振器的偏振化方向:偏振光能完全通过的方向. 4.偏振现象的应用 (1)立体电影. (2)在照相机镜头前装一偏振片,并适当旋转偏振镜片,能够阻挡偏振光,消除或减弱光滑物体表面的反光或亮斑.

(3)利用偏振光通过受力的塑料或玻璃时,偏振化方向会发生变化这一现象,检查应力的分布情况以及用于地震预报. 1.(1)只有横波才能发生偏振,纵波不能发生偏振.() (2)光的偏振现象证明光是横波.() (3)自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光.() 提示:(1)√(2)√(3)× 二、激光与全息照相 1.激光及其特性 (1)激光是原子受激辐射产生的光.发光的方向、频率、偏振方向均相同,两列相同的激光相遇可以发生干涉.激光是人工产生的光. (2)激光具有相干性好、单色性好、亮度高、方向性强等特点. (3)激光用途很广,在农业领域可以用来育种,在医疗领域可以用激光作为手术刀来切割组织,在军事领域可以制作各种激光武器,在工业领域可以利用激光进行切割金属等难熔物质. 2.激光与全息照相 (1)全息照相是利用光的干涉来实现的. (2)作为光源的激光被分成两部分:一部分通过凹透镜发散后射到照相胶片上,另一部分射向一个平面镜,经反射后通过另一个凹透镜发散后射向被拍照的物体,该物体把光线反射到照相胶片上并与第一束光发生干涉,两束光干涉的结果就在照相胶片上记录下被拍摄物体的三维图像信息,这就是全息照相. 2.(1)激光用于光纤通信是利用了它亮度高的特点.() (2)激光可用做“光刀”来切开皮肤,是利用了激光的相干性好.() (3)全息照相技术只能记录光波的强弱信息.() 提示:(1)×(2)×(3)×

透明激光全息防伪膜

透明激光全息防伪膜 1、概述 随着技术的发展和人民生活水平的提高,防伪技术在各种商品流通中得到广泛使用而且已成为一种新兴产业。由于商品经济的发展,在我国防伪技术越来越受到人们的重视。现代防伪技术涉及物理、化学等多门学科,包括材料、光学、信息诸多新技术。目前实际使用最广泛的反射式镀铝合全息薄膜防伪标贴早利用镀铝膜的高反射和光栅条纹的衍射效应,结合激光全息技术制备的。从20世纪80年代中后期起这尖制品就开始被研制和应用,十多年来随着知识的变通和技术的发展,它的防伪功能已逐步更新丧失殆尽,鉴于这种情况,有必要研究和开发新的科技含量高的技术制备难以仿冒的防伪制品。利用总价现有的制备设施和技术,以高折射透明介质薄膜来替换镀铝薄膜,制作透明激光全息防伪薄膜是较为简单和高效的方法。 以高折射率透明介质薄膜替换镀铝薄膜的技术,一般采用物理蒸底或溅射镀硫化锌等高折射率的材料,具有很好的光学特性和防伪特性,被较多应用于类似身份证、护照等重要证明文件。但沉积速率很低,制作成本高,难于推广到变通的日常消费品。采用溶胶-凝胶方法制备高折射率的材料,用化学涂布成透明薄膜,具有同样的光学特性和防伪效果,且加工方便制备成本低,还能适用于大面积的防伪制品的需求。 透明激光全息防伪薄膜能让观察者在变换视角的过程中,在透明的塑料薄膜(PET、OPP等)上看到明显的全息图像,以激光全息摄影技术拍摄所需要表现的物体,用光雕和电铸手段将全息图像制到金属镍的模版上。全息图像以光栅条纹的形式被保留在孔洞尺寸和孔洞率可调、具有纳米结构的TiO2的高折射率材料上。金属模版上全息图像的再现和记录的效果、介质材料本息的光学性质以及介质材料与基底材料的光学匹配都将决定整个防伪制品的品质。 2、透明激光全息防伪膜特点与优点 2.1透明激光全息防伪膜具有以下特色:(1)、很好的透光性,不影响被防伪物的表观形象,变换角度后能清楚地看到防伪膜上的激光全息防伪图案。(2)、激光全息防伪信息层纳米颗粒之间形成立体网络并镶嵌在基膜上,具有很好的耐磨性。(3)、该防伪膜可适用于一次性整体包装,免去以往镀铝标签手工粘贴的烦琐。它适用于多种产品的外包装和身份证、护照以及其它证件、证券、票据等等被防伪物的防伪。(4)、透视激光全息防伪膜膜系简单,纳米材料涂布成膜,具有成本低,适合大规模生产,并且可以很容易鉴别真伪的特点。(5)、超能防伪标识,其表层防伪膜是在无色透明衬底上由每平方厘米(1×105~5×105)个透气透水的微孔组合的乳白色图案构成,而不是印刷、套印。 2.2 优点在于:①由于涂布在薄膜基层上的是高折射率的有机树脂膜,因此这种透明激光全息膜能够直接用于塑封和表面加工,扩大了其应用领域。②由于采用比无机介质更便宜的高折射率有机树脂,因而全息膜的材料成本大大降低,而且有机树脂与有机薄膜基底的结合更为牢固。③由于涂布在有机薄膜上的高折射率有机树脂比无机介质更为致密、平整,可有效降低光的散射,提高膜层反射效率,因此这种透明防伪膜形成的激光全息图案更亮、更清晰,有利于消费者明确地辨认。 3、TiO2透明薄膜工艺技术 3.1、TiO2薄膜的制备 纳米结构的TiO2透明薄膜采用溶胶-凝胶方法制备。溶胶-凝胶是制备新材料的一种好方法,国内外对此多有报道,并有一些成熟的理论和模型,但对再现全息激光图像的应用几乎还没有。体现全息图像的油印机条纹是用激光微雕的方法预先制好,并复制到金属镍板上,再在专用的模压机上将光栅条纹复制到TiO2薄膜上,在薄膜上完整地再现全息图像。在TiO2薄膜上全息图像的光学现象和作用与纳米结构有关。溶胶-凝胶方法适合化学镀膜,在化学镀膜过程中完成关于TiO2薄膜的制备。利用溶胶-凝胶方法可以对材料的组分、配比以及形成的薄膜的颗粒、骨架、孔洞等微结构进行调控,以获得所需要的各方

激光全息三维显示技术

激光全息三维图像的研究已经进行了40多年,在工业、经济、生活等方面已具有多种应用。传统的全息摄影技术本质上是一种模拟的非实时性的繁琐的纯光学技术,近年来兴起的数字信息处理技术及其有关器件设备(计算机、数码摄像机、CCD 器件、新型液晶显示屏、空间光调制器、因特网等)和自动化控制技术不断冲击传统的全息摄影技术,使它有了新发展。 一、什么是全息三维? 全息三维显示包括文物,人像,标本,模型,图象的三维逼真空间显示,在这方面传统全息图(彩虹,反射,模压,银盐,明胶,光刻胶等全息图)已有不少的应用,但由于传统全息图的缺点(面积小,视场小景深不够大,颜色不逼真,拍摄处理过程繁琐。不易进行实时处理,模拟成像的局限性,等等。)妨碍了三维显示全息技术的进一步发展和市场化。 二、ZEBRA全息图的原理与优势 1999年美国ZEBRA IMAGING公司推出了、真彩色数字化大面积大视场大景深光聚合物反射全息图,推动了三维显示全息图的进一步发展和市场化。ZEBRA 全息图将全息技术和计算机技术结合起来,形成新的数字化自动化象素全息图技术,全息图颜色鲜艳逼真不变,水平和垂直动态视场分别可达100度,全息图面积可以任意大,使全息三维显示技术在空间显示,广告宣传,文物,人像,标本,模型,实物图象,抽象图象,工业数据,工业设计等等方面的三维逼真空间显示前进了一大步,显示了全息图应用光辉灿烂的前景。 本文出自:https://www.360docs.net/doc/ce17551080.html,/ 深圳市通发激光设备有限公司,专业从事模具激光焊机的开发、销售与维护和模具激光焊技术的推广。转载请注明出处,谢谢 日常生活和工作中常见的图像多半是一维或二维的,例如照片、画片、荧光屏、液晶显示屏、大屏幕上呈现出来的图像文字或信号等等。本文中所研究的图像是指呈现在空间的三维图像,在普通室内漫射光照射下并不呈现明显图像,但用定向白光照明(多媒体投影机灯泡发出的白光)后可在空间再现出三维图像,可看到不同侧面和不同深度,犹如原物一样。

全息照相实验实验报告

物理与光电工程学院 光电信息技术实验报告 姓名:张皓景 学号:20111359069 班级:光信息科学与技术专业2011级2班实验名称:全息照相实验 任课教师:裴世鑫

一、实验目的 1.了解光学全息照相的基本原理及其主要特点。 2.学习全息照相的拍摄方法和实验技术。 3.了解全息照相再现物像的性质、观察方法。 二、实验仪器 三、实验装置示意图 5底片 图1 全息照相光路 四、实验原理 全息照相是一种二步成像的照相技术。第一步采用相干光照明,利用干涉原理,把物体

在感光材料(全息干版)处的光波波前纪录下来,称为全息图。第二步利用衍射原理,按一定条件用光照射全息图,原先被纪录的物体光波的波前,就会重新激活出来在全息图后继续传播,就像原物仍在原位发出的一样。需要注意的是我们看到的“物”并不是实际物体,而是与原物完全相同的一个三维像。 1.全息照相的纪录——光的干涉 由光的波动理论知道,光波是电磁波。一列单色波可表示为: 2cos(t )r x A πω?λ =+- (1) 式中,A 为振幅,ω 为圆频率,λ 为波长,φ 为波源的初相位。 一个实际物体发射或反射的光波比较复杂,但是一般可以看成是由许多不同频率的单色光波的叠加: 1 2cos(t )n i i i i i r x A πω?λ==+- ∑ (2) 因此,任何一定频率的光波都包含着振幅(A )和位相(ωt+φ-2πr/λ)两大信息。 全息照相的一种实验装置的光路如图(1)所示。激光器射出的激光束通过分光板分成两束,一束经透镜扩束后照射到被摄物体上,再经物体表面反射(或透射)后照射到感光底片(全息干版)上,这部分光叫物光。另一束经反射镜改变光路,再由透镜扩大后直接投射到全息干版上,这部分光称为参考光。由于激光是相干光,物光和参考光在全息底片上叠加,形成干涉条纹。因为从被摄物体上各点反射出来的物光,在振幅上和相位上都不相同,所以底片上各处的干涉条纹也不相同。强度不同使条纹明暗程度不同,相位不同使条纹的密度、形状不同。因此,被摄物体反射光中的全部信息都以不同明暗程度和不同疏密分布的干涉条纹形式记录下来,经显影、定影等处理后,就得到一张全息照片。这种全息照片和普通照片截然不同,一般在全息照片上只有通过高倍显微镜才能看到明暗程度不同、疏密程度不同的干涉条纹。由于干涉条纹密度很高,所以要求记录介质有较高的分辨率,通常达1000 条线/毫米以上,故不能用普通照相底片拍摄全息图。 2.全息照相的再现——光的衍射 由于全息照相在感光板上纪录的不是被摄物的直接形象,而是复杂的干涉条纹,因此全息照片实际上相当于一个衍射光栅,物象再现的过程实际是光的衍射现象。要看到被摄物体的像,必须用一束同参考光的波长和传播方向完全相同的光束照射全息照片,这束光叫再现光。这样在原先拍摄时放置物体的方向上就能看到与原物形象完全一样的立体虚像。如图2 所示把拍摄好的全息底片放回原光路中,用参考光波照射全息片时,经过底片衍射后有三部分光波射出。 0 级衍射光——它是入射再现光波的衰减。 +1 级衍射光——它是发散光,将形成一个虚像。如果此光波被观察者的眼睛接收,就等于接收了原被摄物发出的光波,因而能看到原物体的再现像。

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