全息术基本原理及应用
全息图的原理与应用
全息图的原理与应用全息图是一种记录影像的技术，可将干涉、衍射和散射的光线记录下来，使观众在观看全息图时获得真实的三维图像效果。
全息技术的基本原理是利用激光干涉的原理，将物体反射或透射的光波分成两束，并使两束光波分别照射在一张干涉图上，形成一组干涉条纹，然后以其中一束光作为参考光，将另一束光反射到物体表面，从而使反射光和参考光再次相遇，形成一个三维的全息记录。
全息图的应用非常广泛，涉及到各个领域。
下面我们将重点介绍全息图的应用。
一、艺术领域全息图在艺术领域的应用最为广泛。
能够将物体原本的表面细节和细微的变化全方位地呈现出来，能够真实、立体、优美地呈现出现实物质的形态，达到有形物质的最大展现力。
初期全息技术主要用于成像，如面具、水晶球等的全息摄影像，后期会出现脱颖而出的艺术家们，开始在全息技术中发掘出更多的特性。
例如，美国艺术家莱斯利·格林伯格（Lesley Greenberg）和汉弥尔顿（Hamilton），两人合作制作了一组全息图装置作品，包括雕塑、音效和投影装置等，这些全息装置作品的形式除了三维艺术表现，同时还富有实验精神的生命力。
二、科技领域全息技术在科技领域的应用非常广泛。
全息图应用于科学实验研究中，常常用于研究晶体结构、实时监测物质的结构变化；在总线维修领域中，全息技术被应用于找出导线断点；在雷达领域中，应用全息技术可以得出雷达辐射场的图像，可广泛应用于军事和民用领域。
三、医学领域全息图在医学领域的应用也非常广泛。
由于全息技术的独特优势，可提供更加清晰、更加详细的三维结构图，全息技术在医学领域的应用变得越来越重要。
例如，可以将全息技术应用于医学图像，从而通过三维图像能够更好地感知各类疾病造成的器官损伤；全息技术在牙科领域中也得到广泛运用，可以利用全息图来创建的精确的临床模型，从而更好地完成指导治疗。
四、教育领域全息图在教育领域的应用不可忽视。
原因如下：首先，全息技术可以提供更加直观的教育形式，能够更加直观地体验知识的渗透和内化；其次，全息技术可以在科学实验、医学研究等领域中发挥十分重要的作用，使学生更好地理解和应用相关知识；再次，全息技术可以用于制作教室离线课件，提高教学效率，降低教学成本。
全息技术的原理及应用论文
全息技术的原理及应用论文引言全息技术是一种基于光波干涉原理的成像技术，可以捕捉和再现真实物体的全方位信息。
从20世纪中叶开始，全息技术便逐渐应用于不同领域，如科学研究、医学、教育等。
本文将介绍全息技术的原理以及其在不同领域中的应用。
全息技术的原理全息技术的原理是基于光的波动性和波干涉原理。
在使用全息技术进行成像时，需要使用一个激光光源和一个光敏材料。
首先，将激光光源发射的单色激光束分成两束，其中一束称为参考光束，另一束称为物光束。
接着，将物体放置在物光束的路径上，并使物光束与参考光束相交。
当物体被照射到时，它会散射物光束，形成一个由光波构成的复杂干涉图案。
最后，将散射的物光束与参考光束合并，并投射到光敏材料上。
光敏材料会根据干涉图案的强度和相位记录下光波的振幅和相位信息。
全息图像的特点是，不同于传统的二维影像，它可以在各个角度重现真实物体的全方位信息。
这是因为全息图像记录了整个光波的信息，而传统的二维影像只能记录到部分光波信息。
全息技术在科学研究中的应用全息技术在科学研究中有着广泛的应用。
以下是一些主要的应用领域：•光学研究：全息技术可以用于光波的干涉和衍射研究，帮助科学家深入了解光的特性和行为。
•生物医学研究：全息技术可以用于三维细胞成像和组织结构分析，为生物医学研究提供了重要的工具。
•简化分析：全息技术可以用于分析复杂的物理和化学过程，例如燃烧过程的分析和流体力学的研究。
全息技术在医学中的应用全息技术在医学中也有着重要的应用。
以下是一些主要的应用领域：•三维成像：全息技术可以用于对人体器官和组织进行三维成像，为医生提供更全面的诊断信息。
•手术规划：全息技术可以帮助医生进行手术规划，减少手术风险，并提高手术成功率。
•医学教育：全息技术可以用于医学教育中的虚拟解剖学实验和模拟手术培训，提高学生的学习效果。
全息技术在教育中的应用全息技术在教育中的应用也越来越广泛。
以下是一些主要的应用领域：•互动课堂：全息技术可以用于创造一个互动的教学环境，使学生更加主动地参与学习。
全息术(光栅、照相)
简介全息的意义是记录物光波的全部信息。
自从20世纪60年代激光出现以来得到了全面的发展和广泛的应用。
它包含全息照相和全息干涉计量两大内容。
全息照相的种类很多，按一定分类法有：同轴全息图、离轴全息图、菲涅耳全息图和傅里叶变换全息图等等。
本实验主要包括两项基本全息照相实验：（一）全息光栅：可以看成基元全息图，当参考光波和物光波都是点光源且与全息干板对称放置时可以在干板上形成平行直条纹图形，采用线性曝光可以得到正弦振幅型全息光栅。
（二）三维全息：通过干涉将漫反射物体的三维信息记录在全息干板上，再通过原光路衍射得到与原物体完全相似的物光波。
本实验的意义是让学生通过这两个实验，掌握全息照相的基本技术，更深刻地认识光的相干条件的物理意义，初步了解全息术的基本理论。
全息光栅光路图全息照相光路图教学重点1.使学生学会全息照相的干涉记录和衍射再现的技术手段。
2.使学生较深刻理解全息照相的本质。
3.使学生了解全息照相的应用。
教学难点1.拍摄高质量的全息图的技术关键。
2.全息图的衍射效率。
自测题1.（1）全息照相通过条纹的对比度记录了物体的强度分布信息。
（2）全息照相通过条纹的深浅记录了物体的强度分布信息。
2.（1）拍摄物体的三维全息图时分束板的透过率为50％（2）拍摄物体的三维全息图时分束板的透过率为5％。
3.在拍摄全息图时所用的扩束镜为（1）长焦距透镜（2）短焦距透镜。
4.如果全息图被打坏了，取一小块再现看到（1）不完整的像（2）较小的像。
思考题1.用细激光束垂直照射拍好的全息光栅，如能在垂直的白墙上看到五个亮点，说明什么问题？2.如果想拍摄一个100线/mm的全息光栅应如何布置光路？3.怎样测量全息光栅的衍射效率？4.为什么拍摄物体的三维全息图要求干板的分辨率在1500线/mm以上？。
全息技术开放实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景全息技术是一种利用光的干涉和衍射原理来记录和再现物体光波波前信息的技术。
它通过将物体反射或散射的光（物光）和参考光发生干涉，将物体的光波波阵面的振幅和相位信息以干涉条纹的形式记录在感光的全息干板上，从而保留了光波的全部信息。
在一定条件下，再现的物像是一个逼真的三维立体像。
全息技术自20世纪以来得到了迅速发展，并在科学研究、工业生产、文化艺术等领域得到了广泛应用。
二、实验目的1. 理解全息技术的原理，掌握全息图的制作过程。
2. 掌握全息实验的基本操作，包括激光器的使用、分束镜的调节、全息干板的曝光和显影等。
3. 通过实验观察全息图的再现效果，分析全息技术在实际应用中的优势和局限性。
三、实验原理全息照相的原理主要包括以下两个方面：1. 干涉原理：全息照相通过将物体反射或散射的光（物光）和参考光发生干涉，将物体的光波波阵面的振幅和相位信息记录在感光的全息干板上。
干涉条纹的形成是物光和参考光相互叠加的结果，其形状、疏密和强度反映了物体的光波信息。
2. 衍射原理：当全息图被一定波长的光照射时，物光波阵面信息被重新激活，形成衍射光波，从而再现出物体的三维立体像。
四、实验仪器与材料1. 实验仪器：全息实验台、半导体激光器、分束镜、反射镜、扩束镜、载物台、底片夹、被摄物体、全息干板、曝光定时器、显影及定影器材等。
2. 实验材料：全息干板、显影剂、定影剂、水、白光光源等。
五、实验步骤1. 搭建全息实验装置：将激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等光学元件按实验要求安装好，调整光路，确保激光束能够照射到被摄物体和全息干板上。
2. 拍摄全息图：将被摄物体放置在载物台上，调整其位置，使物光和参考光能够充分干涉。
使用曝光定时器控制曝光时间，使全息干板感光。
3. 显影和定影：将曝光后的全息干板放入显影剂中显影，使干涉条纹显现出来。
随后将干板放入定影剂中定影，防止干涉条纹的模糊。
4. 观察再现效果：使用白光光源照射全息图，观察再现出的三维立体像，分析其效果。
3d全息技术的原理和应用
3D全息技术的原理和应用原理3D全息技术基于光的干涉原理，通过记录和重现物体的光波干涉图案，实现对物体的三维影像的重建。
其原理可以分为三个主要步骤：采集，记录和重现。
采集采集是指将物体表面的光波信息转换成电信号的过程。
一般使用两种方式来实现光波的采集：全息照相和全息扫描。
•全息照相：采用分束镜的方式，将物体的反射或透射光分成两束，经过干涉后形成干涉图案。
•全息扫描：使用扫描方式，通过一个探测器逐点记录光波的相位和强度信息。
记录记录是指将采集到的光波干涉图案固定在记录介质上的过程。
常用的记录介质有光敏材料、热纸和光纤等。
通过将光波图案转换成物理或化学变化的方式，记录介质上出现干涉图案的具体形态。
重现重现是指将记录介质上的光波干涉图案再次转换成光波的过程。
重现时，一束光通过记录介质，使其成为一个光栅，通过干涉重建出记录介质上原始物体的三维影像。
在光通过记录介质时，光波的相位和幅度信息会发生改变，从而使重现的光波能够重新构建出物体的三维形态。
应用3D全息技术在各个领域都有广泛的应用，下面列举了几个常见的应用领域。
3D显示3D全息技术在3D显示领域有着重要的应用。
相比传统的3D显示技术，如眼镜式3D和自动立体视觉，3D全息技术能够实现无需佩戴任何特殊设备就能观看真正的3D影像。
这给电影、电视和游戏等娱乐产业带来了革命性的变化。
科学研究在科学研究领域，3D全息技术也有着广泛的应用，尤其在光学和物理学领域。
通过全息技术，科研人员能够实时观察和分析微生物、细胞和分子等微小物体的三维结构和动态过程。
这对于研究生物医学、材料科学和纳米技术等领域具有重要意义。
艺术与文化3D全息技术在艺术和文化领域也有着独特的应用。
通过制作全息影像，艺术家能够创造出逼真的艺术作品，增强观众的视觉体验。
同时，3D全息技术也被应用于文化遗产保护和数字博物馆等方面，使得文化艺术品得以保存和展示。
安全与防伪由于全息图案具有极高的复杂度和难以仿制性，3D全息技术在安全与防伪领域广泛应用。
全息显示技术的原理及应用
全息显示技术的原理及应用随着科技的不断发展，我们的生活也变得越来越智能化、数字化。
而全息显示技术作为一种新型的显示技术，则为我们带来了更加直观、真实的视觉体验。
本文将对全息显示技术的原理及应用进行探讨。
全息显示技术的原理全息显示技术是一种以全息原理为基础的数字化显示技术。
所谓全息原理，是指将物体的全部光波信息记录在一张空间光学记录材料上，然后再利用一定的光波反射或折射技术，将这些信息还原成完整的3D图像。
因此，全息显示技术的核心在于光波的编码记录和再现技术。
在全息显示技术中，通常使用的是光学全息，也就是将物体的光波通过光学全息记录在光触媒或者玻璃等记录材料之上。
这种材料接受到光波后，就会把光波编码，形成一种特定的图案，然后将这个图案反射或透过一个激光光源，就可以将原本的3D图像再现出来了。
不过，实际上，全息图像的质量和影响因素还有很多，比如说光源的稳定性、光波的干涉效应、记录材料的厚度和材料的性质等等，这些都会对全息图像的质量带来不同程度的影响。
全息显示技术的应用由于全息显示技术的独特性质，它在许多领域中都有着广泛的应用，以下就分别进行介绍：1. 安全保密全息显示技术可用于制作高保真度的安全凭证，如身份证、护照、信用卡等等。
这些凭证的制作往往需要高精度、高清晰度的图像技术，全息显示技术正好符合这个需求。
同时，它的高度还原度和稳定性，也能将这些凭证的安全性保障得更加完全。
2. 影视制作影视制作中的特效制作是全息显示技术的重要应用方向之一。
在特效制作中，全息显示技术可以帮助制作更加逼真、真实的3D 图像和特效，从而增强影视作品的视觉效果。
目前，全息显示技术已经广泛应用于电影、广告等多个影视领域。
3. 教育文件全息显示技术可以将教育文件转换为更加直观、生动的3D体验，从而更好地帮助学生理解知识。
比如说在解剖学领域，全息图像可以将人体的器官、组织和器官的 functioning 原理更形象地展现出来。
这种技术的应用，不仅可以加深教育的效果，也可以丰富学习过程中的体验。
全息术的原理及其在显微镜技术中的应用
全息术的原理及其在显微镜技术中的应用随着科学技术的不断进步，人类对于事物的观察能力也不断地提高。
显微镜作为一种非常重要的科研工具，被广泛应用于生命科学、医学、材料科学等领域。
近年来，随着全息术的发展，全息显微镜作为一种新型显微镜正在逐渐成为关注的焦点。
本文将简单介绍全息术的原理，并探讨其在显微镜技术中的应用。
一、全息术的原理全息术是一种记录光波干涉相关信息的技术。
在全息术中，将可见光束分为两束，一束称为参考光波，另一束为物光波。
当这两束光波相遇时，它们会发生干涉，产生干涉条纹。
这些干涉条纹是在相空间中记录下物体形态和位置等信息的。
在全息术中，通过记录这些干涉条纹，并保留干涉的相位信息，将其保存到一个介质中，可以得到一个类似于物体三维结构的鬼影，也称为全息图。
全息图是一种非常有用的光学信息载体，它记录了物体原来所有的相位信息。
与传统的拍摄方式不同，全息图记录了光的相位信息，从而可以在重建时还原物体的形态和位置信息。
全息图可以用于三维成像、光学显示、光波分析等方面。
二、全息显微镜的应用全息术的应用在显微镜领域中也有很大的发展。
与传统的透射式显微镜不同，全息显微镜通过全息技术将光束分为物光和参考光，通过干涉重建来还原物体的三维形态。
全息显微镜与透射式显微镜相比，在成像方面具备以下优势：1. 三维成像能力。
传统的透射式显微镜只能呈现物体的二维图像，而全息显微镜则可以通过干涉重建得到物体的三维形态图像，具备更好的空间分辨率。
2. 抗污染能力强。
在透射式显微镜中，光线通过样本时会被散射或吸收，容易产生杂散的光线，从而影响成像质量。
全息显微镜则采用物光和参考光的干涉重建方法，可以抑制样品中杂散光的影响。
3. 成像速度较快。
在透射式显微镜中，为了获得高分辨率的成像效果，通常需要使用高数目的像素来记录图像，从而导致成像速度较慢。
而全息显微镜通过干涉重建，可以使用较少的像素来记录图像，从而实现了快速成像。
在显微镜领域中，全息显微镜还可以应用于高分辨率成像、低照度成像、动态成像等方面。
全息技术的原理及应用简单
全息技术的原理及应用简单全息技术是一种利用激光光源把物体的全息图像记录下来，并通过激光光束重建出真实物体的三维像的技术。
全息图像能够将物体的形状、纹理和颜色等信息都以立体形式进行记录，其原理主要包括全息记录和全息重建两个过程。
全息记录过程中，首先需要将被记录的物体放在激光束的交叉区域内，这样在光的照射下，物体会发生反射、散射和透射等光学过程。
其中的散射和透射光会与参考光波相干叠加，形成干涉现象。
而激光束通过物体后所产生的光波与被称为参考光波的激光束也会发生干涉，形成共轭光波。
这种共轭光波会被记录在摄像材料上，从而记录了物体在空间上所有的信息。
全息重建过程中，重建光束照射在摄像材料上，通过该材料记录的光波信息，可以提取出原始场景的特征信息。
当这些光波通过透镜聚焦后，会形成全息图像，可以呈现出物体的各种特征，如大小、形状和表面纹理等。
全息技术在许多领域都有着广泛的应用。
首先，在显示技术领域，全息技术可以制作出真实感强的三维全息图像，可以应用在全息拍摄、全息幻灯片制作和全息电视等方面，并在医学、设计、动画制作等行业中得到应用。
再次，在文化遗产保护中，全息技术可以被应用于文物的三维数字化保存和传播。
通过全息成像可以实现对文物的高精度记录，并在不破坏文物的情况下，重新展示其三维结构和纹理。
此外，全息技术还被应用于光学计算，如光学逻辑门、光学处理器和光学存储器等领域。
全息技术凭借其全息图像的三维信息表达能力，为光学计算提供了新思路。
尽管全息技术在许多领域中都有着潜在的应用，但目前还存在一些挑战。
例如，全息技术在成像过程中需要较长的曝光时间，这限制了其在实时应用中的应用。
此外，全息图像的制作还需要复杂的设备和昂贵的材料，这也限制了其在大规模应用中的推广。
随着技术的不断进步，这些问题有望在未来得到解决，进一步推动全息技术的发展和应用。
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全息术基本原理及应用崔荣荣（陕西师范大学物理学与信息技术学院，西安，710062）摘要：本文在对全息术进行概述的基础上，阐述了传统光学全息术和数字全息术的发展、应用及国内外的研究现状，着重介绍了传统光学全息术的基本原理并对数字全息技术做了简单介绍。
先从最基本的菲涅耳衍射入手对波前记录和波前再现做了解释，通过这两部分的研究对全息术原理有了初步了解之后，介绍了数字全息这一新技术.其次对全息技术的应用领域，例如：全息无损检测，全息存储，全息显微技术等做了简单说明.最后对全息技术的未来发展前景做了展望. 关键词：全息术; 数字全息; 菲涅耳衍射; 激光; 全息存储1 引言1.1光学全息技术的回顾早在一九四八年．英国科学家丹尼斯伽伯（Dennis Gabor）提出了一种新的成像原理，称为全息术(holography)，这一名词是引用希腊字“Holos”而得名的，是“完全”的意思.我国译为“全息”意即完全信息。
采用全息原理，不用摄影物镜可以记录物体真正的三维影像。
这是第一代全息图,这个时期,是全息术的萌芽时期. 第一代全息图存在两个严重问题,一个是再现的原始像和共轭像分不开,另一个是光源的相干性太差. 因此在这十多年中,全息术进展缓慢. 1960 年激光的出现,提供了一种高相干度光源. 1962 年,美国科学家利思(Leith) 和乌帕特尼克斯(Upatnieks) 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,就是用离轴的参考光与物光干涉形成全息图,再利用离轴的参考光照射全息图,使全息图产生三个在空间互相分离的衍射分量,其中一个复制出原始物光. 这样,第一代全息图的两大难题宣告解决,产生了激光记录、激光再现的第二代全息图. 由于激光再现的全息图失去了色调信息,科学家们开始致力于研究第三代全息图,这是用激光记录,而用白光再现的全息图,例如反射全息、像全息、彩虹全息、模压全息等,在一定的条件下赋予全息图以鲜艳的色彩. 激光的高度相干性,要求全息拍摄过程中各个元件、光源和记录介质的相对位置严格保持不变,这也给全息技术的实际使用带来了种种不便. 于是,科学家们又回过头来继续探讨白光记录的可能性. 第四代全息图应该是白光记录白光再现的全息图,它将使全息术最终走出有防震工作台的黑暗实验室,进入更加广泛的实用领域.全息术以波动光学为基础，利用光的千涉和衍射原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，并在一定的条件下使其重现。
全息术分为两步:波前记录和波前重现.波前记录是将物体光波与另一相干光波—参考光波相干涉，用照相的方法将干涉条纹记录下来，获得全息图或全息照片;波前重现是用原记录时的参考光波或其它合适的光波照射全息图，光通过全息图后发生衍射，其衍射光波会形成原物体逼真的立体像.随着全息技术的发展，出现了多种类型的全息图，从不同的角度考虑，全息图可以有不同的分类方法:从物光和参考光的位置是否同轴考虑，可以分为同轴全息图和离轴全息图;从记录时物体与全息图的相对位置考虑，可以分为菲涅耳全息图、夫琅和费全息图和像面全息图;从记录介质的厚度考虑，可以分为平面全息图和体积全息图.本文的研究对象是应用广泛的离轴菲涅耳全息图.全息术与普通照相技术相比有如下的基本特点:1)可以形成三维像;2)全息照相可以进行多重记录，信息容量大;3)光学系统简单—原理上无须透镜成像，是一种无透镜成像方法;4)全息照片的重现像可放大或缩小[1].1.2数字全息技术概述1965年，罗曼(DLhmmal)等人把通讯理论中的抽样理论应用到空间滤波器的计算机综合中，奠定了计算全息技术的理论基础，并且做出了世界上第一张计算全息图(CGH).计算全息是先用计算机制作物体的全息图，然后用光学衍射的方法进行重现.一般来说，计算全息图的制作过程分为如下几个步骤冈:1)设计与物光波数据有关的数学模型;2)根据模型和其它的预定要求进行编程;3)运算并控制绘图制成全息图样:4)光学缩版或光刻并精缩到适合的尺寸;5)光学重现所需要的光波波前.现在，由于计算机技术的发展，可以对一些复杂的物体制作全息图，并已经成功地应用在制作全息光学元件、空间滤波、像差校正版、以及信息加密等方面.计算全息的优点是利用数字计算机来综合全息图，不需要物体的实际存在，只需要物光波的数学描述，因此，计算全息具有很大的灵活性.数字全息技术是Goodman于1967年提出的.数字全息技术结合了数字处理技术和传统的光学全息技术，它用CCD记录物体的全息图，并将其存储到计算机，然后由计算机数值重现并进行处理和分析.数字全息技术实现了全息图记录、存储、处理、重现和显示等全过程的数字化，给全息技术的发展和应用增加了一种新的方法.相对于光学全息术，数字全息技术具有以下优点:一、省去了光学全息术中必须的曝光、显影、定影等复杂的物理化学处理过程，整个记录和重现过程都数字化，并且所需要的记录时间短，可以连续记录运动物体的各个瞬间过程，而且重现过程简单，重现周期得以缩短，有利于实现实时化.二、计算机技术和数字图像处理技术的引入，可以很方便地在数字全息图的处理过程中加入图像处理方法.这样，就可以消除噪声以及干板特性曲线的非线性等因素带来的影响，提高全息图重现像的质量.三、全息图在计算机内经数值重现后，得到的是物场的复振幅分布，可以同时获得物体振幅和相位灰度图像.并且数字全息技术适用于不具备光学设备的其他领域，能够离开光学实验室看到被记录的物体.四、数字全息的数值重现可以方便地进行数字聚焦，容易实现三维物体的观测.以上四点在光学全息中很难做到，而数字全息技术则可以在很短的时间内完成，这就增加了数字全息技术的实用性和应用范围[2].2 全息技术基本原理2.1菲涅耳衍射我们知道，几何光学的基本定理一光沿直线传播，只是光的波动理论的近似.作为电磁波，光的传播需要应用衍射理论才能准确说明.本文中所讨论的全息成像理论是建立在菲涅耳衍射基础之上的，所以有必要探讨一下光波的菲涅耳衍射理论.图2.1衍射原理光学衍射原理如图2.1所示，对于位于物平面（X 。
Y 。
）上的物体，经光学衍射传播距离d 后到达像平面XY 上。
根据瑞利一索末菲衍射积分公式，可以得到像平面上的复振幅分布为:00000cos ),(1),(dy dx r e y x u j y x u d θλμ⎰⎰∑= （2.1） 式中，20202)()(y y x x d r -+-+= (2.2) r 是物平面上某点与像平面上某点之间的距离.将式2.2端做二项式展开并取二级近似:⋅⋅⋅+-+---+-+=32202020208])()[(2)()(dy y x x d y y x x d r （2.3） 可以看出，如果λ220203])()[(81nax y y x x d -+-(2.4)则只需保留2.3的前两项，则式2.1可化简为⎰⎰∑-+-=002020000]})()[(2exp{),(),(dy dx y y x x d jk y x u d j e y x u jkdd λ（2.5） 式2.5就是菲涅耳衍射光场的复振幅分布表达式，也称为菲涅耳积分公式.式2.4是菲涅耳近似条件，这个近似式成立的区域称为菲涅耳衍射区，或者称为近场衍射湘对于夫琅和费衍射，亦称远场衍射 [3].2.2传统光学全息术的基本原理2.2.1 普通照相及其缺陷光可以引起照相底片（感光材料） 上乳胶层的化学变化,而且这化学变化的深度随入射光的强度增大而增大. 因而照相底片可以“感受”（记录）光强的分布，不同的光强在底片上反映为不同的浓淡； 但是底片不能“感受”相位的分布，不同的相位在底片上并无区别.基于几何光学成像原理的普通照相，是通过照相机镜头使物体成像于底片上，底片只记录了光强(振幅) 分布，反映了物体各部分的明暗.而对相位的差别则不能分辨，也就无法反映物体表面的凹凸和距底片的远近，从而失去了立体感.2.2.2全息照相的物理思想普通照相所不能记录的相位分布在全息照相中是如何被记录的？ 它的创造性的思想就是：把感光材料所不能“感受”的相位分布，利用光的干涉现象，使之转化为底片能记录的光强分布.具体地说，把来自物体的光波称为物光(O光) ，再引入一束与之相干的参考光(R 光) ，让参考光和物光同时照在底片上. 在底片上的各点处,R 光相位都相同，而O 光的相位不相同，从而O 光与R 光在各处的相位差也不同，经干涉后各处的条纹亮暗程度就不同.这样底片就可以在记录下物光振幅分布的同时，也记录下了其相位分布，即记录下了物光的全部信息，这就是全息照相的重要物理思想.2.2.3传统光学全息术的记录过程传统光学全息术分为两步:波前记录和波前再现.波前记录是使经物体衍射后(可以是反射也可以是透射)的物光波与参考光波相干涉，用光化学方法将干涉条纹记录在全息记录介质上，成为全息图样。
当用记录时的原参考光或其它合适的光波照射全息图时，光通过全息干板时的衍射和衍射光之间的千涉形成与物体光波相似的光波，即物体波前的再现，从而构成了物体的再现像[4].2.2.4波前记录图2.2全息照相光路图物光波波前信息包括振幅和相位，然而现有的记录介质只能记录光强，我们正是利用全息术，以干涉的方法将空间相位调制转化为空间强度调制，从而记录下包含了物光波全部信息尤其是相位信息的全息图.设全息记录平面上物光波和参考光波分别为:)],(exp[),(),()],(exp[),(),(y x j y x r y x R y x j y x o y x O φφ-=-= （2.6） 则被记录的总光强为：)],(),(cos[),(),(2|),(||),(|),(),(),(),(|),(||),(||),(),(|),(22**222y x y x y x o y x r y x O y x R y x O y x R y x O y x R y x O y x R y x O y x R y x I ϕφ-++=+++=+= （2.7） 前两项分别是物光波和参考光波的的强度分布，只跟振幅有关，而与相位无关可以看成直流分量.第三项是干涉项，包含了物光波的振幅和相位信息.参考光波作为一种高频载波，其振幅和相位都受到物光波的调制，干涉条纹的形状、疏密和强度正是显示了这种效果.全息干板的作用相当于线性变换器，它把曝光时的入射光强线性地变换为显影后负片的振幅透过率.2.2.5波前再现全息图的再现就是借助照明光，恢复原来记录在全息干板上的物光波前，构成与原物光波前完全相同的新的波前继续传播，形成三维立体图像的过程.图2.3 全息再现光路图当用再现光照射全息图ab ，透过ab 的光复振幅为:4321**2||),(),(),(U U U U RCO CO R O C C t y x t y x C y x U b +++=+++==βββ（2.8）若用原参考光波照射全息图，即C(x,y)=R(x,y),则透射光场的四部分可分别表示为*2423221||||O R U O R U O R U R t U b βββ==== （2.9）其中，1U 是参考光的直透部分.2U 代表物体各点的自相干以及物体各点之间的互相干项。