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全息技术

引言

全息技术一门正在蓬勃发展的光学分支,主要运用了光学原理,是一种不

用透镜,而用相干光干涉得到物体全部信息的二部成像技术。如果说全息技术

在照相方面的应用与普通照相技术的最大区别,那就是全息技术能够利用激光

的相干性原理,将物体对光的振幅和相位反射(或透射)同时记录在感光板上,

也就是把物体反射光的所有信息全部记录下来,并能够再现出立体的三维图

像。也就是全息技术所记录不是图像,二是光波。全息技术近年来已渗透到

社会生活的各个领域并被广泛地应用于近代科学研究和工业生产中,特别是在现

代测试、生物工程、医学、艺术、商业、保安及现代存储技术等方面已显示出

特殊的优势。随着全息技术的快速发展,全息技术的产品正越来越多地走向市

场、应用于现代生活中。

一、全息技术的含义

光全息术是利用光的干涉和衍射原理,将物体反射的特定光波以干涉条纹的

形式记录下来,并在一定条件下使其再现,形成与原物体逼真的三维像.由于记录

了物体的全部信息(振幅和位相),因此称为全息术或全息照相术.显然,这是一

种用光学方法在人的视觉上再现物体三维清晰像的典型技术.近年来,这种技术

的实际应用范围越来越广,且已超出工程技术领域,扩展到医学、艺术、装饰、包

装、印刷等领域.正如1983年英国泰晤士报宣称:“全息照相术面临的突破比

150年前照相术面临的突破更加有意义.”提出这种观点的基础是因为模压全息

图的产生.这种产品使几十年来仅限于少数专家在实验室中的全息显示技术形

成了能大规模生产的产业.全息技术特指一种技术，可以让从物体发射的衍射光

能够被重现，其位置和大小同之前一模一样。

从不同的位置观测此物体，其显示的像也会变化。因此，这种技术拍下来的

照片是三维的。全息这项技术可以被用于光学储存、重现，同时可以用来处理信

息。虽然全息技术已经广泛用于显示静态三维图片，但是使用三维体全息仍然不

能任意地显示物体。

二、全息技术的原理

全息技术第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，即拍摄过程：被拍摄物

体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片

上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变

化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。

记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称

全息照片；其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图

犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射

光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。再现的图像立体感

强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故

原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底

片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。

三、全息技术的特点优势

1、再造出来的立体影像有利于保存珍贵的艺术品资料进行收藏。

2、拍摄时每一点都记录在全息片的任何一点上，就算照片损坏也关系不大。

3、全息照片的景物立体感强，形象逼真，借助激光器可以在各种展览会上

进行展示，会得到非常好的效果。

四、全息技术的种类

1、空气投影和交互技术：

这是美国麻省名叫ChadDyne的29岁理工研究生发明的，是显示技术上的

一个里程碑，它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技术来

源海市蜃楼的原理，将图像投射在水蒸气上，由于分子震动不均衡，可以形成层

次和立体感很强的图像。

2、激光束技术：

是日本ScienceandTechnology公司发明了一种可以用激光束来投射实体

的3D影像，这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时，混合成的气体变成灼

热的浆状物质，并在空气中形成一个短暂的3D图像。这种方法主要是不断在空

气中进行小型爆破来实现的。

3、360度全系显示：

它是由南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员当前宣布他们成功研

制的，这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像，只是

会有些危险。

可以说这些技术很多国家都在研制，毫不夸张的说这项技术它包含了未来，

谁最先使用这项技术，谁就最先走入未来的先进技术行列。全息投影技术是全息

摄影技术的逆向展示，本质上是通过在空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影

像。不同于平面银幕投影仅