激光全息摄影及其应用

激光全息摄影技术是指一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等全部信息的新型摄影技术。

普通摄影是记录物体面上的光强分布，它不能记录物体反射光的位相信息，因而失去了立体感。

全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片。

两束光在感光片上叠加产生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。

所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了位相信息。

人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射它，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。

一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。

全息摄影可应用于工业上进行无损探伤，超声全息，全息显微镜，全息摄影存储器,全息电影和电视等许多方面。

无论是全息摄影，还是最早的银版照相术，它们的奥秘都在对光的记录。

所有的光都拥有三种属性，它们分别是光的明暗强弱、光的颜色以及光的方向。

早期的银版照相和黑白照片只能记录下光的明暗变化，而彩色照片在此之外，还能通过记录光的波长变化，反应出它的颜色。

全息摄影是惟一能同时捕捉到光的三种属性的一种摄影术，通过激光技术，它能记录下光射到物体上再折射出来的方向，逼真地再现物体在三维空间中的真实景象。

全息学的原理适用于各种形式的波动，如X射线、微波、声波、电子波等。

只要这些波动在形成干涉花样时具有足够的相干性即可。

光学全息术可望在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测、金属内部探测、保存珍贵的历史文物、艺术品、信息存储、遥感，研究和记录物理状态变化极快的瞬时现象、瞬时过程（如爆炸和燃烧）等各个方面获得广泛应用。

一、全息摄影技术的应用：
在生活中，也常常能看到全息摄影技术的运用。

比如，在一些信用卡和纸币上，就有运用了俄国物理学家尤里·丹尼苏克在20世纪60年代发明的全彩全息图像技术制作出的聚酯软胶片上的“彩虹”全息图像。

但这些全息图像更多只是作为一种复杂的印刷技术来实现防伪目的，它们的感光度低，色彩也不够逼真，远不到乱真的境界。

研究人员还试着使用重铬酸盐胶作为感光乳剂，用来制作全
息识别设备。

在一些战斗机上配备有此种设备，它们可以使驾驶员将注意力集中在敌人身上。

把一些珍贵的文物用这项技术拍摄下来，展出时可以真实地立体再现文物，供参观者欣赏，而原物妥善保存，防失窃，大型全息图既可展示轿车、卫星以及各种三维广告，亦可采用脉冲全息术再现人物肖像、结婚纪念照。

小型全息图可以戴在颈项上形成美丽装饰，它可再现人们喜爱的动物，多彩的花朵与蝴蝶。

迅猛发展的模压彩虹全息图，既可成为生动的卡通片、贺卡、立体邮票，也可以作为防伪标识出现在商标、证件卡、银行信用卡，甚至钞票上。

装饰在书籍中的全息立体照片，以及礼品包装上闪耀的全息彩虹，使人们体会到21世纪印刷技术与包装技术的新飞跃。

模压全息标识，由于它的三维层次感，并随观察角度而变化的彩虹效应，以及千变万化的防伪标记，再加上与其他高科技防伪手段的紧密结合，把新世纪的防伪技术推向了新的辉煌顶点。

除光学全息外，还发展了红外、微波和超声全息技术，这些全息技术在军事侦察和监视上有重要意义。

我们知道，一般的雷达只能探测到目标方位、距离等，而全息照相则能给出目标的立体形象，这对于及时识别飞机、舰艇等有很大作用。

因此，备受人们的重视。

但是由于可见光在大气或水中传播时衰减很快，在不良的气候下甚至于无法进行工作。

为克服这个困难发展出红外、微波及超声全息技术，即用相干的红外光、微波及超声波拍摄全息照片，然后用可见光再现物象，这种全息技术与普通全息技术的原理相同。

技术的关键是寻找灵敏记录的介质及合适的再现方法。

超声全息照相能再现潜伏于水下物体的三维图样，因此可用来进行水下侦察和监视。

由于对可见光不透明的物体，往往对超声波透明，因此超声全息可用于水下的军事行动，也可用于医疗透视以及工业无损检测测等。

除用光波产生全息图外，已发展到可用计算机产生全息图。

全息图用途很广，可作成各种薄膜型光学元件，如各种透镜、光栅、滤波器等，可在空间重叠，十分紧凑、轻巧，适合于宇宙飞行使用。

使用全息图贮存资料，具有容量大、易提取、抗污损等优点。

全息照相的方法从光学领域推广到其他领域。

如微波全息、声全息等得到很大发展，成功地应用在工业医疗等方面。

地震波、电子波、X射线等方面的全息也正在深入研究中。

全息图有极其广泛的应用。

如用于研究火箭飞行的冲击波、
飞机机翼蜂窝结构的无损检验等。

现在不仅有激光全息，而且研究成功白光全息、彩虹全息，以及全景彩虹全息，使人们能看到景物的各个侧面。

全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展。

二、激光技术在医学方面的应用
而关于激光的技术，也是应用于生活的各个方面。

而在此，我特别提出一下，就是激光在医学方面的发展——医用激光。

20世纪80年代，国际激光医学发展特别迅速。

1975年在以色列召开的第一届国际激光外科医学会年会仅有25人参加，而1981年在日本东京召开的第四届年会上已有30多个国家900多名代表出席，提交论文250多篇。

1983年在美国底特律举行的第五届年会规模更大，有1300多名代表参加，提交论文339篇。

此外，尚有一系列的专业会议不断地举行，如激光生物医学Gordon会议，激光散射的生物医学应用会议，光敏药物加激光辐照（PDT）专题会议，特别是1985年在日本召开的低强度激光医学应用专题会等。

这样，使弱激光的治疗研究逐步延伸到周围神经系统的作用，对免疫功能的影响，对炎症过程的影响，实验性伤口愈合的规律性，促进骨细胞再生等方面。

前苏联肿瘤研究中心的科学家受紫外线照射自血回输法的启发，进行He-Ne 激光照射自血回输的研究，发现对人的周围血液的免疫力、生物化学形态学指标均有明显作用。

用激光血管内照射后，肿瘤患者被抑制的免疫力能恢复到正常的65%~70%，对类Ia抗原的应答不产生任何反应，故用之作为肿瘤患者术后增强机体免疫力、延缓肿瘤转移和复发的免疫治疗新方法。

1984年前苏联的施瓦里布（IIIваЛъБ)，将体外血液照射改为静脉血管内照射肢体闭塞性血管病，发现可以改善患者的微循环障碍，疗效显著，且可保持半年之久，为弱激光照射血液治疗开辟了一条新的途
激光全息技术不仅在实际生活中正得到广泛应用，而且在上世纪兴起并快速发展的科幻文学中也有大量描写和应用，有兴趣的话可去看看。

可见全息技术在未来的发展前景将是十分光明的。