激光全息照相

2021年9月22日711

激光全息照相就是将激光技术用于照相,在底片上记录下物体的全部光信息,而不像普通照相仅仅是记录物体的某一面投影。因此当底片上的物体重现时,在观看者的眼里显得异常逼真,它产生的视觉效应,完全与观看实物时一模一样。

激光全息照相的原理

激光全息照相分记录过程和再现过程,全息照相的记录过程如图1所示

激光全息照相拍摄光路

激光全息照相拍摄光路

激光束经过分束镜被分为两束光,一束是物光,即经过反射镜M1、扩束镜D1照到物体上,然后由物体漫反射到全息干板H上;一束是参考光,即经过反射镜M2、扩束镜D2直接照射到全息干板H上。物光和参考光在全息干板上相干涉,形成干涉条纹。这些干涉条纹将物体发出的光(反射光)的振幅和位相同时完全地记录下来,即物光波的全部信息。

这些干涉条纹中亮条纹和暗条纹之间明暗程度的差异,主要取决于相干涉的两束光波的强度(振幅的平方),而干涉条纹的疏密程度以及哪个地方亮哪个地方暗则取决于相干涉的两束,光的位相的差别(光程差)。当把全息干板显影时,干涉图案就以感光介质密度变化的形式被显示出来,即波前位相相同的地方密度增加,波前位相不同的地方密度减弱。

全息照相实验报告

在全息照相实验报告中激光全息照相实验对实验时的环境要求十分严格,不仅需要黑暗无光的条件,而且对声音,振动等因素要求也十分高,实验时不仅需要准确的进行仪器的组装,而且需要在曝光操作时成员之间的相互默契的合作,否则都会影响最后的成像效果。

全息照相实验报告
全息照相

全息照相的特点是记录被摄物体反射或透射光波中全部信息(振幅、相位)。全息照相不仅记录了被摄物体的反射光波强度(振幅),而且还记录了反射光波的相位。通过一束参考光束和一束被摄物体上的反射光束在感光胶片上叠加而产生干涉图样,可以实现上述目的。

全息照相
全息摄影

全息摄影是指一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等全部信息的新型摄影技术。普通摄影是记录物体面上的强光分布,它不能记录物体反射光的位相信息,因而失去了立体感。

全息摄影

这种密度不同、明暗不等的干涉条纹和物体本身毫无共同之处,但它却包含了物体的全部信息。记录过程的本质在于物体的全部信息以干涉条纹的形式储存在全息干板中,相当于物光波的调制过程。

完成记录过程后,将记录有物光波全部信息的全息干板拿到暗室进行显影、定影等处理,处理后的全息干板上只有密密麻麻的干涉条纹,相当于一块复杂的光栅。然后用扩束后的激光照射这块全息干板,如图2所示:

激光全息照相再现光路

激光全息照相再现光路

重现光束为这个光栅所衍射,它的一级衍射光波就将原来物光波的波前重新再现出来,使我们通过全息干板,重新看到与原物完全逼真的立体图象。

观察时从全息干板的背面(接受透射光的方向)可以看到在原物位置上有一个和原物完全相同的立体虚象,而与全息干板相对称的另一侧可用光屏接收到共轭实像。再现过程是把存储于干涉图案中的物光波用衍射的方法取出来,相当于解调过程。

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