信息光学(傅里叶光学)chap72.ppt

全息术原理——波前记录与再现 波前记录 全息术原理——波前记录与再现 2、波前再现： 全息学基本方程 全息图的分类 全息图的分类（续） §7-6 平面全息图 §7-6 平面全息图  1、菲涅耳全息图 §7-6 平面全息图 1、菲涅耳全息图 作业 P160 5.6: 改为：用图5.34光路制作一个全息透镜…… §7-6 平面全息图  2、傅里叶变换全息图 §7-6 平面全息图 2、傅里叶变换全息图 §7-6 平面全息图 2、傅里叶变换全息图 §7-6 平面全息图 2、傅里叶变换全息图 再现原理 §7-6 平面全息图 2、傅里叶变换全息图 §7-6 平面全息图 2、傅里叶变换全息图 §7-6 平面全息图 2、傅里叶变换全息图 例题：P161, 5.7题 用图示光路记录和再现傅里叶变换全息图。透镜L1和 L2的焦距分别为f1 和f2，参考光角度为? ，求再现像的位置和全息成像的放大倍率。 作业：继续完成 P161, 5.7题 成像放大倍率： 考虑两个变换透镜焦距的差别 §7-6平面全息图 5、像全息图 §7-6 平面全息图 5、像全息图 §7-6 平面全息图 5、像全息图 §7-6 平面全息图 6、相位全息图 §7-6 平面全息图 6、相位全息图 §7-7 体积全息图 Volume Holograms §7-7 体积全息图 1、体全息图的记录与再现 §7-7 体积全息图 1、体全息图的记录与再现 §7-7体积全息图 1、体全息图的记录与再现 §7-7 体积全息图 2、体全息图的分类 §7-7 体积全息图 2、体全息图的分类 继续完成 P161, 5.7题 体全息图对于角度和波长如此苛刻的选择性，造成了它特殊的应用前景。 因此，仅当照明光束的入射角满足布喇格条件、其波长与记录波长相同时，上述条件才能得以满足。若波长和角度稍有偏移，衍射光强将大幅度下降，并迅速降为零。 ①可以用白光再现：因为在由多种波长构成的复合光中，仅有一种波长即与记录光波相同波长的光才能达到衍射极大，而其余波长都不能出现足够亮度的衍射像，避免了色串扰的出现。 ②体全息图可用于大容量高效率全息存储：因为当照明光角度稍有偏离，便不能得到衍射像，因而可以以很小的角度间隔存储多重三维图象而不发生象串扰。 体积全息图：透射和反射 其主要区别在于记录时物光和参考光的传播方向不同而造成体全息图内部干涉层面的不同取向，从而进一步使两者在再现特性上有所区别。 透射体全息图 记录：物光和参考光从介质的同侧射入，介质内干涉面几乎与介质表面垂直 再现：表现为较强的角度选择性。当用白光再现时，入射角度的改变将引起再现像波长的改变。 反射体全息图 记录：物光和参考光从介质的两侧相向射入，介质内干涉面几乎与介质表面平行（注意浮雕型记录材料不可用在此处）。 再现：表现为较强的波长选择性。 但在实际中，往往由于记录介质在后处理过程中发生乳胶的收缩，条纹间隔变小，使再现像波长发生“蓝移”。 * * 设物波和参考波到达H上的复振幅分别为: O ( x , y ) = O 0 ( x , y ) exp [ jfo ( x , y ) ] R ( x , y ) = R 0 ( x , y ) exp [ jfr ( x , y ) ] 曝光光强为 : I ( x , y ) = U ( x , y )·U * ( x , y ) =∣O∣2 +∣R∣2 + O·R* + O*·R 干涉场光振幅应是两者的相干叠加，H 上的总光场 U ( x , y ) = O ( x , y ) + R ( x , y ) x y 全息干板H上设置x , y坐标， 全息图的透过率函数tH 与曝光光强成正比： tH ( x , y ) =|O∣2 +∣R∣2 + O·R* + O*·R 透过H后的光场复振幅 U’( x , y ) = C ( x , y )·tH ( x , y ) 用照明光波 C ( x , y ) = C 0 ( x , y ) exp [ jfc ( x , y ) ] 照射全息图 = C0(O02 + R02) exp[jfc(x, y)] +C0O0R0exp[j(fo–fr+fc)] +C0O0R0exp[-j(fo–fr–fc)] U’(x, y) = C0(x, y)exp[jfc(x, y)]·[|O|2+|R|2 +O·R*+ O*·R ] 与再现光相似 包含物的共轭位相信息 共轭再现时得到与原物相像的实像（赝实像） 包含物的位相信息 全同照明时得到原始像