03南京邮电大学《专业英语》作业翻译
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（14.1-1）
从图14-3和已知的 ，我们可以得出
；
；（14.1-2）
又因k=2π/λ, 和 的单位向量分别平行于x轴和z轴.
总的复振幅就是两束激光的复振幅的叠加,如(14.1-1)和(14.1-2)所表示,可以写成
（14.1-3）
如果感光介质是感光乳剂,两束激光的曝光及其后的发展将导致在乳剂中与光场平方的平均时间的银原子显影出每一个点。因而，在显影全息图的银原子的密度正比于 ，如（14.1-3）所表示的，假设E1和E2是实数，则
基础全息形式
按照由上面介绍的观点，全息图可以从体衍射光栅观察，在表示基础物理原理非常有用。一个微小的不同的方法是把入射到光敏介质的总场当做A(r)=A1(r)+A2(r) (14.1-8)
A1(r)是表示各个反射波的复合幅度，而A2(r)是参考光束的复合幅度。A2(r)不一定局限于平面波，可以对应更复杂的波前。
总辐射场的强度可以通过（14.1-4）计算，正比于
AA*=A1A1*+A2A2*+A1A2*+A1*A2（14.1-9）
第一项A1A1*是从对象到达的光强度。如果对象是漫反射的，它的漫反射强度I1可以认为是全息图体积。A2A2*是反射光的强度I2。全息图的振幅透射的改变量 等同于曝光强度，也就是
全息图的再现可以通过利用曝光时的参考光A2照射全息图实现。限制对所接触传播波修改部分，可以得到
(14.2-13)
其中
(14.2-14)
If we wish to reconstruct picture 1, we illuminate the hologram with the corresponding reference wave k2(ie, the same reference wave used to record it ),as discussed above.如果我们想重建图片1，我们照亮了相应的参考波幼（即相同的参考波用来记录它）全息图，如上所述。This reference wave will encounter in the crystal, not only the desired hologram n1(r) but also hologram n1(r).这将遇到参考波在晶体中，不仅所需的全息图n1（注册商标），而且也全息n1（注册商标）。Any light scattered from hologram n1(r) in the direction of k1 thus constitutes (noisy) crosstalk, which degrades the information contents of picture 1.从全息图n1分散的任何光线（r）在这样的k1构成（噪音）串扰，从而影响了图片1的信息内容的方向。This crosstalk places a fundamental limit on the number of holograms and their stored information contents.这种串扰重视数量的全息图的基本限制和所存储的信息内容。To quantify this argument, we will derive an expression for the power radiated along k1 due to the undesirable scattering of the reference beam employed (k2) off the“wrong”hologram of picture 2-n1(r).The equations describing this process were derived in (14.2-9) and are reproduced here for the incident (A2) and the diffracted (A1) beams ((((((((公式)))))))))) where the grating vector K=k2-k1 is that of hologram 2 and we took (())=0.The direction k1 is , according to Figure 14-6,the same for both n11(r) and n12(r),since the“picture”direction is the same for all the recorded holograms.为了量化这一论点，我们会得出一个沿k1由于就业（k2）的关闭“错误”的图片2全息图- n1参考光束不良散射辐射的功率表达式（注册商标）。该方程描述了这一进程衍生（14.2-9）和转载的事件（A2）和衍射（格A1）这里横梁
（14.1-10）
第一部分对应于正比于参考光束的波前。第二部分非正比于A1，可以被认为是非期望噪声.由于I2是常量，I2A1对应正比于A1的传输波，因此R是是一个物体的波前重建。
2.2体积全息照相的耦合波分析
在这一节，我们将进一步分析14.1部分的定性动态参数并且获得用于分析特定全息应用的分析表达式。我们、首先对记录过程描述，然后对全息重建的耦合波分析。我们将通过限制它为两个平面波来简化问题。一个是A1是像场，A2r是参考波。结果可以推广到更复杂的像场。记录相位时的总场用下式表示
在图像重建过程如图14-2。这是执行的照亮了相同的波长激光束，在相同的相对取向之间的参考光束和感光中存在的全息图。在离全息图较远一侧（B）观察到一个占用与原物体同样空间位置的三维像。理想情况下，这个像与激光照射物体的直接成像是无法区分的。
全息成像过程的布拉格衍射解释
表17和18讨论更先进的主题，即在非线性光学介质中的动态全息术。这个环节多采用动力学处理。这意味着对全息摄像术主要概念的解释。
其中下标r代表参考波，我们假设全息介质的折射率(而不是吸收)的改变量正比于光强度I(r)
（14.2-1）
我们因而可以求出全息图折射分布的指数，根据：
n(r)= + (14.2-2)
K= (14.2-3)
全息图n1(r)的图形演示如图14—5所示。
图14-5：（a）全息照相记录在一个中等感光的两个相干光束在中间橡胶产生ห้องสมุดไป่ตู้驻波模式。全息图的光栅矢为K= (b)布拉格条件 满足，K1是颜射波的传播载体，相互作用涉及独立波A1和A2，因而我们可以写总场在长的中全息图
满足时存在一束衍射光，式中 是图14=4中的入射角和衍射角，是折射率。根据14.1-5将d的值带入，我们得到下式
(14.1-7)
图14-4：正弦体光栅的布拉格衍射。光栅的周期长度d是光栅结构重复的长度。就全息图而言，我们把图中垂直线当做最大银密度的平面的边缘图。
在特例中当λR=λ，就是说，在全息图与产生它的同样的激光的波长同时观察时，有θB=θ
当 ， 时，14.2-10的解为
= （0） ( )
= （0） ( )(14.2-11)
因此当光栅长度为 时，衍射效率为
exp(- ) ( )(14.2-12)
当要解释包含固定体积光栅和全息照相的大量试验数据时这个公式是非常有用的。
多重全息记录及读出串扰
在一个全息图中记录大量体全息信息是有可能的。根本原因是在一个大容量，尺寸〉Lc，只有在布拉格条件，K2-k1 = K，满意的情况（见脚注2）才能重建图像。像图所说这里k2和K1是在重建过程中行波的传输矢量，K代表全息图。如果代表不同的全息图的向量K有很大不同，我们能够从其他微不足道的串扰中读取信息，因为所有其他全息图，布拉格条件的强烈作用。定量的考虑这个问题，分析在图14-6描绘的情况，两个全息图n1（r），n2（r）记录在两个参考方向不同 但图片方向K1一致的相同容量中。
在全息图重建的过程中，它被沿着K2传播的参考波A2e照亮。我们的任务是获得“图形”波的表达。我们前面知道了布拉格条件 满足， 是绕射波的传播因子，加上相互作用波的振幅 ，我们可以得到长的中等全息领域的方程：
E(r)= (r) + (r) +c.c.(14.2-4)
这两束光波在折射率受到调制的介质中相遇，全息图如14.2-2所示。总光场服从亥姆霍兹方程。
(14.2-5)
(r) [ +( (14.2-6)
假设
《k
将式14.2-4和式14.2-6代入式14.2-5得到
+c.c.+ +c.c.
+ u [ +( +c.c)]×[ + +c.c.]=0（14.2-7）
通过研究发现，当满足布拉格条件时，
K2-K1=K(14.2-8)
空间累积的能量交换就会发生。
以至于波前再现（即衍射）只有在当用来观察的光束是与制作全息图相同角度的光束时发生。衍射光束沿着与原始“物”光束相同的方向（k1），如此来实现之后的再现。
我们可以观察到当全息图制作时由从物体向感光乳剂反射的复合光束，如从微小的不同方向上组成平面波的“包”。每个都是由与参考光束干涉生成的，传播之后，原来的衍射光栅是从其他光栅微小的角度移位。选择在再现中在这些光栅中照明的激光束近似满足布拉格条件（14.1-6）的光束。每个光栅使衍射光束沿着与产生它的物平面波的相同方向，所以在全息图（B）远侧的总场是和物场同一的。
图14-1：一个物体的全息图：用一束平行平面激光束照射物体，通过感光介质产生相干光。
图14-2：原始图像的波前重建通常是与激光束波长相同的照明全息图和相对方向的参考光束来实现的。在远处（B）点的观察者看到一个虚拟的像占据了原主题相同的空间。
情况描述如图14-3.我们选择z轴作为感光层内参考平面波和物平面波两个传播方向 和 构成的角的角平分线的方向。x轴包含在纸平面内。这两个方向的电场则为
专业英语作业
翻译部分：
14-23页翻译：
第二部分光信息处理
全息术和光学数据存储
2.0简介
本章节介绍全息术领域的基本概念和一些主要的应用[1-8]。这个领域的起源可以追溯到1948年D.加博尔的报纸，以及利思和乌帕特尼克斯解决了原来存在的一个主要难题。全息术是一种成像技术，它的成像是通过两个相干波在成像介质中的干涉完成的，这两个波是承载图像信息的像波和平面或者球面相干波。强度模式取决于此次相干在成像介质体内（或表面）通过调节折射和接收系数达到最适宜方式。这个模式——全息图——清楚地包含了图像的相位和幅度信息，再现象（再现）是当用一束光波沿与原相干波同方向入射就可以在全息图上重现。全息图的波衍射产生的波在所有必要方面和原始像波是完全相同的，所以观察者就看到原始成像物体的三维信息。
（14.1-4）
因此，全息图可看作带有一对银原子密度的正弦调制。x平面=常数（也就是，平面包括角平分线和如图14-3所示的标准平面）对应于等密度平面。
图14-3：正弦“衍射光栅”，由两个平面波内的感光乳剂的干扰产生。黑线的密度代表曝光的银原子密度。Z方向被选作在感光乳剂中传播角度的平分线。而不一定是垂直于全息图表面。
这种特殊调制模式的相邻两个尖峰之间的距离，根据14.1-4，即
(14.1-5)
在波前重建过程中，照明全息图被一个连贯的激光束照亮。由于全息图的三维正弦衍射光栅组成，这种情况直接类似于在12.1里分析的光的声波衍射。运用布拉格衍射结果,把重现光（即全息图中看到的）的波长表示为 ,当布拉格条件
2dsin (14.1-6)
=-α - + ）
=-α - + ）（14.2-10）
注意在r点处的耦合取决于本地相位 。如果相位 /2，此时变化值为最大。根据公式14.2-4和14.2-5， /2条件相当于用对应于波长1，2的强度干涉模式的四分之一周期替换光栅。最常见的场景，单波，比如说光波1是光栅的入射波，光波2是衍射波。在这种情况下，它遵循第二个方程式14.2-10，光波2对应于相位 ， ，即 取最大值处。
在立体全息图中，可以存储大量图片而且可以分别地观察它们，与其他的图片的串扰可以忽略。
2.1全息摄像术的数学基础
图14-1举例说明了制作简单全息图的实验图，一束平行平面光束代表将用于制作全息图的物体，一部分光束被平面镜反射（干涉光束），在感光介质内部与物体反射的光束相干涉。感光介质就曝光并生成全息图。
只保持同步项（近似指数项）不变，并用各向同性介质中 回代入式14.2-7，有助于我们化简为
=- +i
=- +i (14.2-9)
其中舍弃的项 1,2是由于异常的吸收作用。 是自由空间波长，2 是K1与K2的夹角，Z是沿二等分线的测量距离，因此Z=r1，2 。使用定义 表示振幅和相位项的大小，我们可得到式14.2-10（式中，我们取K1-K2+K=0,满足布拉格条件）。
从图14-3和已知的 ，我们可以得出
；
；（14.1-2）
又因k=2π/λ, 和 的单位向量分别平行于x轴和z轴.
总的复振幅就是两束激光的复振幅的叠加,如(14.1-1)和(14.1-2)所表示,可以写成
（14.1-3）
如果感光介质是感光乳剂,两束激光的曝光及其后的发展将导致在乳剂中与光场平方的平均时间的银原子显影出每一个点。因而，在显影全息图的银原子的密度正比于 ，如（14.1-3）所表示的，假设E1和E2是实数，则
基础全息形式
按照由上面介绍的观点，全息图可以从体衍射光栅观察，在表示基础物理原理非常有用。一个微小的不同的方法是把入射到光敏介质的总场当做A(r)=A1(r)+A2(r) (14.1-8)
A1(r)是表示各个反射波的复合幅度，而A2(r)是参考光束的复合幅度。A2(r)不一定局限于平面波，可以对应更复杂的波前。
总辐射场的强度可以通过（14.1-4）计算，正比于
AA*=A1A1*+A2A2*+A1A2*+A1*A2（14.1-9）
第一项A1A1*是从对象到达的光强度。如果对象是漫反射的，它的漫反射强度I1可以认为是全息图体积。A2A2*是反射光的强度I2。全息图的振幅透射的改变量 等同于曝光强度，也就是
全息图的再现可以通过利用曝光时的参考光A2照射全息图实现。限制对所接触传播波修改部分，可以得到
(14.2-13)
其中
(14.2-14)
If we wish to reconstruct picture 1, we illuminate the hologram with the corresponding reference wave k2(ie, the same reference wave used to record it ),as discussed above.如果我们想重建图片1，我们照亮了相应的参考波幼（即相同的参考波用来记录它）全息图，如上所述。This reference wave will encounter in the crystal, not only the desired hologram n1(r) but also hologram n1(r).这将遇到参考波在晶体中，不仅所需的全息图n1（注册商标），而且也全息n1（注册商标）。Any light scattered from hologram n1(r) in the direction of k1 thus constitutes (noisy) crosstalk, which degrades the information contents of picture 1.从全息图n1分散的任何光线（r）在这样的k1构成（噪音）串扰，从而影响了图片1的信息内容的方向。This crosstalk places a fundamental limit on the number of holograms and their stored information contents.这种串扰重视数量的全息图的基本限制和所存储的信息内容。To quantify this argument, we will derive an expression for the power radiated along k1 due to the undesirable scattering of the reference beam employed (k2) off the“wrong”hologram of picture 2-n1(r).The equations describing this process were derived in (14.2-9) and are reproduced here for the incident (A2) and the diffracted (A1) beams ((((((((公式)))))))))) where the grating vector K=k2-k1 is that of hologram 2 and we took (())=0.The direction k1 is , according to Figure 14-6,the same for both n11(r) and n12(r),since the“picture”direction is the same for all the recorded holograms.为了量化这一论点，我们会得出一个沿k1由于就业（k2）的关闭“错误”的图片2全息图- n1参考光束不良散射辐射的功率表达式（注册商标）。该方程描述了这一进程衍生（14.2-9）和转载的事件（A2）和衍射（格A1）这里横梁
（14.1-10）
第一部分对应于正比于参考光束的波前。第二部分非正比于A1，可以被认为是非期望噪声.由于I2是常量，I2A1对应正比于A1的传输波，因此R是是一个物体的波前重建。
2.2体积全息照相的耦合波分析
在这一节，我们将进一步分析14.1部分的定性动态参数并且获得用于分析特定全息应用的分析表达式。我们、首先对记录过程描述，然后对全息重建的耦合波分析。我们将通过限制它为两个平面波来简化问题。一个是A1是像场，A2r是参考波。结果可以推广到更复杂的像场。记录相位时的总场用下式表示
在图像重建过程如图14-2。这是执行的照亮了相同的波长激光束，在相同的相对取向之间的参考光束和感光中存在的全息图。在离全息图较远一侧（B）观察到一个占用与原物体同样空间位置的三维像。理想情况下，这个像与激光照射物体的直接成像是无法区分的。
全息成像过程的布拉格衍射解释
表17和18讨论更先进的主题，即在非线性光学介质中的动态全息术。这个环节多采用动力学处理。这意味着对全息摄像术主要概念的解释。
其中下标r代表参考波，我们假设全息介质的折射率(而不是吸收)的改变量正比于光强度I(r)
（14.2-1）
我们因而可以求出全息图折射分布的指数，根据：
n(r)= + (14.2-2)
K= (14.2-3)
全息图n1(r)的图形演示如图14—5所示。
图14-5：（a）全息照相记录在一个中等感光的两个相干光束在中间橡胶产生ห้องสมุดไป่ตู้驻波模式。全息图的光栅矢为K= (b)布拉格条件 满足，K1是颜射波的传播载体，相互作用涉及独立波A1和A2，因而我们可以写总场在长的中全息图
满足时存在一束衍射光，式中 是图14=4中的入射角和衍射角，是折射率。根据14.1-5将d的值带入，我们得到下式
(14.1-7)
图14-4：正弦体光栅的布拉格衍射。光栅的周期长度d是光栅结构重复的长度。就全息图而言，我们把图中垂直线当做最大银密度的平面的边缘图。
在特例中当λR=λ，就是说，在全息图与产生它的同样的激光的波长同时观察时，有θB=θ
当 ， 时，14.2-10的解为
= （0） ( )
= （0） ( )(14.2-11)
因此当光栅长度为 时，衍射效率为
exp(- ) ( )(14.2-12)
当要解释包含固定体积光栅和全息照相的大量试验数据时这个公式是非常有用的。
多重全息记录及读出串扰
在一个全息图中记录大量体全息信息是有可能的。根本原因是在一个大容量，尺寸〉Lc，只有在布拉格条件，K2-k1 = K，满意的情况（见脚注2）才能重建图像。像图所说这里k2和K1是在重建过程中行波的传输矢量，K代表全息图。如果代表不同的全息图的向量K有很大不同，我们能够从其他微不足道的串扰中读取信息，因为所有其他全息图，布拉格条件的强烈作用。定量的考虑这个问题，分析在图14-6描绘的情况，两个全息图n1（r），n2（r）记录在两个参考方向不同 但图片方向K1一致的相同容量中。
在全息图重建的过程中，它被沿着K2传播的参考波A2e照亮。我们的任务是获得“图形”波的表达。我们前面知道了布拉格条件 满足， 是绕射波的传播因子，加上相互作用波的振幅 ，我们可以得到长的中等全息领域的方程：
E(r)= (r) + (r) +c.c.(14.2-4)
这两束光波在折射率受到调制的介质中相遇，全息图如14.2-2所示。总光场服从亥姆霍兹方程。
(14.2-5)
(r) [ +( (14.2-6)
假设
《k
将式14.2-4和式14.2-6代入式14.2-5得到
+c.c.+ +c.c.
+ u [ +( +c.c)]×[ + +c.c.]=0（14.2-7）
通过研究发现，当满足布拉格条件时，
K2-K1=K(14.2-8)
空间累积的能量交换就会发生。
以至于波前再现（即衍射）只有在当用来观察的光束是与制作全息图相同角度的光束时发生。衍射光束沿着与原始“物”光束相同的方向（k1），如此来实现之后的再现。
我们可以观察到当全息图制作时由从物体向感光乳剂反射的复合光束，如从微小的不同方向上组成平面波的“包”。每个都是由与参考光束干涉生成的，传播之后，原来的衍射光栅是从其他光栅微小的角度移位。选择在再现中在这些光栅中照明的激光束近似满足布拉格条件（14.1-6）的光束。每个光栅使衍射光束沿着与产生它的物平面波的相同方向，所以在全息图（B）远侧的总场是和物场同一的。
图14-1：一个物体的全息图：用一束平行平面激光束照射物体，通过感光介质产生相干光。
图14-2：原始图像的波前重建通常是与激光束波长相同的照明全息图和相对方向的参考光束来实现的。在远处（B）点的观察者看到一个虚拟的像占据了原主题相同的空间。
情况描述如图14-3.我们选择z轴作为感光层内参考平面波和物平面波两个传播方向 和 构成的角的角平分线的方向。x轴包含在纸平面内。这两个方向的电场则为
专业英语作业
翻译部分：
14-23页翻译：
第二部分光信息处理
全息术和光学数据存储
2.0简介
本章节介绍全息术领域的基本概念和一些主要的应用[1-8]。这个领域的起源可以追溯到1948年D.加博尔的报纸，以及利思和乌帕特尼克斯解决了原来存在的一个主要难题。全息术是一种成像技术，它的成像是通过两个相干波在成像介质中的干涉完成的，这两个波是承载图像信息的像波和平面或者球面相干波。强度模式取决于此次相干在成像介质体内（或表面）通过调节折射和接收系数达到最适宜方式。这个模式——全息图——清楚地包含了图像的相位和幅度信息，再现象（再现）是当用一束光波沿与原相干波同方向入射就可以在全息图上重现。全息图的波衍射产生的波在所有必要方面和原始像波是完全相同的，所以观察者就看到原始成像物体的三维信息。
（14.1-4）
因此，全息图可看作带有一对银原子密度的正弦调制。x平面=常数（也就是，平面包括角平分线和如图14-3所示的标准平面）对应于等密度平面。
图14-3：正弦“衍射光栅”，由两个平面波内的感光乳剂的干扰产生。黑线的密度代表曝光的银原子密度。Z方向被选作在感光乳剂中传播角度的平分线。而不一定是垂直于全息图表面。
这种特殊调制模式的相邻两个尖峰之间的距离，根据14.1-4，即
(14.1-5)
在波前重建过程中，照明全息图被一个连贯的激光束照亮。由于全息图的三维正弦衍射光栅组成，这种情况直接类似于在12.1里分析的光的声波衍射。运用布拉格衍射结果,把重现光（即全息图中看到的）的波长表示为 ,当布拉格条件
2dsin (14.1-6)
=-α - + ）
=-α - + ）（14.2-10）
注意在r点处的耦合取决于本地相位 。如果相位 /2，此时变化值为最大。根据公式14.2-4和14.2-5， /2条件相当于用对应于波长1，2的强度干涉模式的四分之一周期替换光栅。最常见的场景，单波，比如说光波1是光栅的入射波，光波2是衍射波。在这种情况下，它遵循第二个方程式14.2-10，光波2对应于相位 ， ，即 取最大值处。
在立体全息图中，可以存储大量图片而且可以分别地观察它们，与其他的图片的串扰可以忽略。
2.1全息摄像术的数学基础
图14-1举例说明了制作简单全息图的实验图，一束平行平面光束代表将用于制作全息图的物体，一部分光束被平面镜反射（干涉光束），在感光介质内部与物体反射的光束相干涉。感光介质就曝光并生成全息图。
只保持同步项（近似指数项）不变，并用各向同性介质中 回代入式14.2-7，有助于我们化简为
=- +i
=- +i (14.2-9)
其中舍弃的项 1,2是由于异常的吸收作用。 是自由空间波长，2 是K1与K2的夹角，Z是沿二等分线的测量距离，因此Z=r1，2 。使用定义 表示振幅和相位项的大小，我们可得到式14.2-10（式中，我们取K1-K2+K=0,满足布拉格条件）。