第五章 光学全息

离轴，激光记录、再现——第二代全息图。
在这个时期：
全息三维显示
全息光栅
全息元件
全息透镜
全息分束器，等
全息干涉计量
无损检测
位移、形变测量，振动模式分析等
图像滤波处理、频谱分析
全息信息处理
图像识别
合成孔径雷达信号处理
中国石油大学（华东）
信息光学与应用
➢60年代末70年代初，人们开始致力于研究用激光记录，白光 再现的全息图，陆续出现了白光反射全息、像面全息、彩虹全 息、真彩色全息及模压全息等。
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5.2.3 全息图的基本类型
信息光学与应用
从不同的角度考虑，有不同的分类方法： ➢从物光波和参考光波是否同轴，分为：
平面全息 ➢从记录介质的厚度，分为：
体全息
同轴全息 离轴全息
菲涅耳全息
➢从物体与全息干板的距离及相对位 置，分为：
夫朗和费全息 傅里叶变换全息
➢从物光波和参考光波是否
Mx
dxi dxo
,
My
dyi dyo
,
Mz
dzi dzo
,
Mx My
2 zi 1 zo
1 zo zr
1
1 zo 2 z p
5.4.16
Mz
dzi dzo
1 1 zo
2
zr
2
1 zo 2 z p
1 2
M
2 x
1 2
M
2 y
5.4.17
中国石油大学（华东）
激光记录、白光再现 —— 第三代全息图。
白光记录、白光再现 ——第四代全息图。 ➢计算全息（Computer Generated Hologram —— CGH）
➢数字全息（Digital Holography —— DH）
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信息光学与应用
用面阵光电检测器（如CCD）记录物光波与参考光波的干涉 图，用数字方法再现。 近十几年来研究很多，逐渐在应用。
透射全息 像面全息，等
在记录介质的同一侧，分为： 反射全息
源自文库
等等。
色模糊，线模糊
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其中：
zi
1 zp
2 1zr
2 1zo
1
xi
2 zi 1zo
xo
2 zi 1zr
xr
zi zp
xp
yi
2 zi 1zo
yo
2 zi 1zr
yr
zi zp
yp
信息光学与应用
5.4.13 5.4.14 5.4.15
除光全息外，还有电子波、X射线、声波、微波全息。
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信息光学与应用
➢全息记录：
物光波与参考光波的干涉, 使物波的振幅和相位相息被调制成 干涉条纹分布，再把干涉图的强度分布转化为全息图的振幅 透过率分布。
➢全息再现：
再现光波经全息图衍射，使全息图上的强度调制信息(振幅透 过率信息) 还原(解调)为原物光波的振幅和相位信息，再现原 物光波。
第五章 光学全息 Optical Holography
光学全息术：
波前记录(全息记录)： 全息图：
波前再现(全息再现)：
信息光学与应用
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信息光学与应用
全息：全部信息，振幅和相位。 以上这种记录和再现物光波的技术叫全息照相术（全息术）。 全息的波前记录和再现过程就是调制与解调的过程。其中参考 光波是载波，物光波是调制光波，干涉记录过程就是调制，衍 射再现就是解调。
➢60年，激光器出现：单色性、方向性好，强度高，相干光源。 全息术进入快速发展的年代，蓬勃发展。 62年，利思（Leith） 和乌帕特尼克斯（Upatnieks）将通信理论中的载波概念推广到 空域中，提出了离轴全息术。
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信息光学与应用
直到70年代末80年代初，相应出现了多种全息方法，并在信息 处理，全息干涉计算、全息显示、全息光学器件等领域开始得 到广泛应用。
5.1.2 光全息发展历史概述
一、全息术的提出：
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信息光学与应用
在1948年，提出用光波记录物光波振幅和相位的方法，并用 实验证实了这一想法，从而产生了一个新的光学领域——光全 息术。1971年，因此获得诺贝尔物理学奖。
二、全息术发展的几个阶段
➢自1948年盖伯提出光全息的思想一直到50年代末，全息照相一 般采用汞灯作为光源，光源的相干性差。 全息术的萌芽时期。第一代全息图。