傅立叶光学4第章全息光学.ppt

再现光路 物像关系 再现像的放大率 按光波场分布分类 标准傅里叶变换全息图（记录） 标准傅里叶变换全息图（再现） 衍射像分离条件 衍射像分离条件 对纪录介质分辨率的要求 准傅里叶变换全息图（纪录） 无透镜傅里叶变换全息图（纪录） 无透镜傅里叶变换全息图（再现） 像全息图 像全息图——再现照明光源单色性的影响 像全息图——再现时眼瞳的影响的影响 像全息图——再现照明光源大小的影响 二步彩虹全息图 一步彩虹全息图 相位全息图 优点：高衍射效率 分类：折射率型 表面浮雕型 透射系数函数（纪录）： 体积全息图 定义：感光层厚度明显大于干涉条纹间距 特性：对照明光波的入射角和波长有选择性 （？） 布喇格定律： 透射式基元体全息图 反射式基元体全息图 角灵敏度 波长灵敏度 计算全息图 定义（或方法）： 计算机数字图像 透明片 优点： 1、可通过计算机产生一图像来表示物体的复振幅分布，灵活性强 2、此物体可以是物理上不存在的物体。 分类： 纯振幅透明片：二元计算全息图 灰阶全息图 纯相位透明片：本书未介绍的相息全息图 制作主要过程： ——抽样 ——计算离散傅里叶谱 ——编码 再现 二元计算全息图罗曼编码法——抽样 二元计算全息图罗曼编码法——计算离散傅里叶谱 二元计算全息图罗曼编码法——编码 二元计算全息图罗曼编码法——再现 分析： 1、上式表明，水平位移可产生相位差，效果与相位物体产生相位差一样。 2、加上实振幅与码孔大小成比例，因此，此编码方法可产生物体的离散傅里叶谱。 3、再经过下面光路，可再现原始像（共轭像）。 全息透镜 全息透镜 全息光栅 全息光栅 特点： 1、无鬼线 2、杂散光少 3、分辨率高 4、适用光谱范围宽 5、有效孔径大 6、衍射效率高 7、生产效率高 其他全息光学元件 复合光栅 全息空间滤波器 识别、消模糊。。。 分束器 全息立体显示（合成全息图） 全息立体显示（合成全息图）  全息干涉计量 定义： 用一个标准波前与一个（或多个）变形物体产生的波前相比较而实现干涉计量。 定义的本质： 时间分割法产生相干光 分类： 二次曝光法；单次曝光法；时间平均值法 优点： 1、消除系统误差； 2、物面可以为非标准的粗糙面。 测量对象： 面内和离面位移；残余应力；振动模式；气流分布；粒子大小和分布等。 二次曝光法 单次曝光法（实时法） 单次曝光法（实时法） 时间平均值法（纪录） 时间平均值法（再现） 再现： 基元体全息图的结构 分类：透射式 反射式 透射式 反射式 角灵敏度低 波长灵敏度高 总抽样点数 空间带宽积 问题： 如何证明此编码方法的可行性？ 一级相位差 全息图的实际应用 1、全息元件 全息透镜 全息光栅 2、全息立体显示 3、全息干涉计量 4、包装、装潢和防伪 纪录 重现（成像） 纪录 角度多路全息图的纪录 角度多路全息图的再现 纪录： 重现： 问题：如何提高条纹对比度？ 纪录： 重现： 问题：1、如何提高条纹对比度？ 2、过程中一定要注意什么问题？ * 1、全息光学概述 2、全息图的基本特点 3、全息过程（拍摄、再现） 4、全息图的分类 5、全息图的实际应用 6、全息技术的发展现状和发展趋势 全息光学 panda为彩虹全息图 “Fish”为单色反射全息图  “mask”为彩色反射全息图 全息光学概述 全息术应用 ---信息处理和储存、全息干涉计量、全息显示、全息光学元件 全息术 ----波前记录和重现的过程,即能够记录物光波的振幅和位相，并且在一定条件下再现。 波前记录 ---利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都贮存在记录介质中，所记录的干涉条纹图样被称为“全息图” 波前重现 ---当用光波照射全息图时，由于衍射原理能重现出原始物光波，从而形成与原物体逼真的三维像。 第一代全息图 采用汞灯作为光源，而且是所谓的同轴全息图 再现的原始像和共轭像分不开，光源的相干性太差 第二代全息图 离轴全息图，激光记录、激光再现 第三代全息图 利用激光记录和白光再现的全息图 第四代全息图 白光记录和白光再现的全息图 全息术的发展 全息图的基本特点 1、三维立体图 2、彩色图片，永不变颜色 3、不可撕毁性（冗余度大） 4、一次拍摄，可以得到两个图像 （原始像和共轭象） 5、。。。。。。 全息过程---波前记录（拍摄） 波前再现：用原始参考波照明 波前再现