18各种全息图及衍射效率.ppt

傅里叶变换全息图 还可以采用球面波照明的方式。 像全息图 物体靠近记录介质，或利用成像系统使物成像在记录介质附近，或者使一个全息图再现的实像靠近记录介质，都可以得到像全息图(Image hologram)。像全息的主要特点是可以用扩展的白光光源照明再现，因此，广泛用于图像的全息显示中 再现光源宽度的影响 再现光源光谱宽度的影响 再现光源宽度的影响 再现光源宽度对再现像的影响： 再现光源宽度的影响 若 ， ，对于虚像， ，对于像全息图， 和 都很小，当 ，有 ，即线模糊为零。此时，再现光源的宽度不影响再现像的清晰度，可采用扩展光源照明。 对于 的一半情况，线模糊 应小于人眼的分辨极限，不影响对再现像的观察。 人眼的视角分辨率为 ，若在1m处观察再现像，线模糊的允许值为0.3mm。当 时，再现光源的角宽度应小于 。 再现光源光谱宽度的影响 再现光源光谱宽度对再现像的影响： 记录波长为 ： ，再现光为： 。宽度为： ，且再现光波和参考光波均为平面波。 再现光源光谱宽度的影响 对于像全息图， 很小。当 时，则有 和 ，即色模糊为零。再现光源的光谱宽度不影响再现像的清晰度，可用白光再现。 对于 的情形，要求色模糊 小于人眼的分辨极限，才不影响对像的观察。须对光源的光谱宽度加以限制。 再现光源光谱宽度的影响 任一全息图都可以是许多具有波带片结构的基元全息图的叠加，当用白光照明再现时，再现光的方向因波长面异，再现像点的位置也随波长而变化，其变化量取决于物体到全息图平面的位置。这是因为，用白光再现一张普通的离轴全息图时，由于记录的波带片是离轴部分的，条纹间距很小，有高的色散，从面使像模糊。像全息记录的是波带片的中心部分，而波带片的这一部分条纹间距较大，色散大大减小。当物体严格位于全息图平面上，再现像也位于全息平面上，表现为消色差，它不随照明波长而改变。当照明光源方向改变时，像的位置也不变，只是值的颜色有所变化。而物体上远离全息图的那部分，其像也远离全息图，这些像点有色差并使像模糊。不过，如果物体到全息图的距离较小时，用白光再观仍能得到质量相当好的像。 像全息图 (1) 像全息记录方式之一 像全息图 (2) 像全息记录方式之二 需要掌握的问题 1) 像面全息图的记录和再现有什么样的优化措施？ 包括：干板放置、透镜选取、照明要求、成像特点等 2) 漫反射全息图为何不可以是彩色的，而像面全息图则可以是彩色的？ 包括：线模糊、色模糊两个概念； 两个概念由点源全息图导出； 点源全息图的特殊情形。 3) 实验步骤如何？ 4) 像面全息可以作何用途？ 像面全息图 注意事项： 1) 干板位置的放法 干板位于相面的记录和再现 像面全息图 干板位于相面后的记录和再现 像面全息图 干板位于相面前的记录和再现 像面全息图 要获得大视角，必须用短焦距，大孔径的透镜。 像面全息图 要获得好的效果，需采用双照明光路拍摄，使照明均匀。 像面全息图 若目标为平面物，再现像的不同部位将会有不同的颜色。 再现光束必须照明整个全息图才可以再现完整的像。 记录时光强比要满足 2:1～4:1 冲洗干板时要注意不要太黑。 彩虹全息 彩虹全息和像全息一样，也可以用白光照明再现。不同的是，像全息的记录要求成像光束的像面与记录干扳的距离非常小，而彩虹全息没有这种限制。彩虹全息是利用记录时在光路的适当位置加狭缝，再现时同时再现狭缝像，观察再现像时将受到狭缝再现像的限制。当用白光照明再现时，对不同颜色的光，狭缝和物体的再现像位置都不同，在不同位置将看到不同颜色的像，颜色的排列顺序与波长顺序相同，犹如彩虹一样，因此这种全息技术称为彩虹全息彩虹(Rainbow hologram)。全息分为二步彩虹全息和一步彩虹全息。 彩虹全息(1) 二步彩虹全息图的记录。(a) 第一步；(b) 第二步 彩虹全息(2) 一步彩虹全息的记录与再现 两步法和一步法记录彩虹全息比较 二步法优点：记录全息图的观察范围比较大 采取合适的记录光路有较大的能量利用率 缺点：二步记录制作过程比较烦琐 全息图