全息照相在光学工程中的应用 摘要： 全息照相记录光波的全部信息，除振幅外还记录了光波的图 相。它的奥秘在于对光的记录。 关键字：全息照相，曝光，光栅，相干光源 引言： 全息照相在科学技术的很多方面有着重要的作用，特别是在 军事，宇航，生物工程，现代测试技术，商业，保安等方面 已显示其特殊的优势。全息照相和常规照相不同，在底片上 记录的不是三维物体的平面图象，而是光场本身。常规照相 只记录了反映被拍物体表面光强的变化，即只记录光的振 幅，全息照相则记录光波的全部信息，除振幅外还记录了光 波的图相。全息图有立体感强，色彩鲜艳等多个优点，在光 学工程中有着重要应用。 全息照相的原理：利用物光与参考光在底板上叠加干涉的原理 记录了干涉条纹的底板经显 影和定影成为全息图。全息图上干涉条纹的对比度激励了物光的振 幅，干涉条纹的疏密与形状记录了物光的相位。全息图可以看做一个 

复杂的光栅，当用激光沿原来的参考光方向照射全息图时，观察者通 过全息图可以看待一个与原物一样的三维立体虚像，Iv 所示的是原始 像。当用光的共轭光照射群稀土时，可以观察到一个实像，这个像是 共轭像。 有关于全息的几个基本物理量：曝光量，复振幅透射系数，透 射率，光密度，灵敏度和光栅灵敏度，分辨率 普通摄影是记录物体面上的光强分布，它不能记录物体反射 光的位相信息，因而失去了立体感。全息图应用广泛，有真彩色反 射全息图，浮雕彩虹全息图，全息显微术等，超声全息术，全息存储 术。全息成像是尖端科技，全息照相和常规照相不同，在底片上 记录的不是三维物体的平面图象，而是光场本身。常规照相只记 录了反映被拍物体表面光强的变化，即只记录光的振幅，全息照 相则记录光波的全部信息，除振幅外还记录了光波的图相。即把 

三维物体光波场的全部信息都贮存在记录介质中。 1. 全息的特点：用特定的单色光照射时，能在特定的方向和 范围内再现物光束。 2. 全息照相的每一部分度记录了整个物体各部分的全部信 息。 全息应用：X 射线激光全息。 利用 X 射线激光激光作为相干光源，对物体拍全息图。通过 可见光对全息图再现，观察到围观物体的三维图像。利用波长为 2-4nm 的 X 射线激光全息能够观察活的生物的细胞结构和亚细胞结 构。 所有的光都拥有三种属性，它们分别是光的明暗强弱、光的 颜色以及光的方向。在全息照相过程中，由于全息底片上记录的是 干涉条纹，所以在照相过程中绩效的干扰都会引起干涉条纹的模糊， 甚至使干涉条纹无法记录。比如，拍摄过程中若底片位移一个微米， 则条纹就分辨不清，为此，要求全息实验台是防震的。全息台上的所 有光学器件都用磁性材料牢固地吸在工作台面钢板上。另外，气流通 过光路，声波干扰以及温度变化都会引起周围空气密度的变化。因此， 在曝光时应该禁止大声喧哗，不能随意走动，保证整个实验室绝对安 静。我们的经验是，各组都调好光路后，同学们离开实验台，稳定一 分钟后，再在同一时间内爆光，得到较好的效果。 可作成各种薄膜型光学元件，如各种透镜、光栅、滤波器等， 可在空间重叠，十分紧凑、轻巧，适合于宇宙飞行使用。使用全息图 

贮存资料，具有容量大、易提取、抗污损等优点。红外、微波和超声 等全息技术、在军事侦察和监视上有重要意义。我们知道，一般的雷 达只能探测到目标方位、距离等，而全息照相则能给出目标的立体形 象，这对于及时识别飞机、舰艇等有很大作用。 模压全息标识由于它的三维层次感，并随观察角度而变化的彩 虹效应，以及千变万化的防伪标记，再加上与其他高科技防伪手段的 紧密结合，把新世纪的防伪技术推向了新的辉煌顶点。 全息术作为光学中一门新兴的前沿科学，它的迅速发展和广泛 应用，日益引起科学工作者的重视，必将在高科技应用发展中产生深 远的影响。 参考文献： 《光全息学及其应用》 作者：于美文 北京理工大学出版社