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說到全息技術(shù)(holography),我們很容易聯(lián)想到那些栩栩如生的三維立體成像,然而這只是全息技術(shù)的其中一個應(yīng)用。事實(shí)上,全息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)遍布我們生活中的諸多領(lǐng)域,,小至圖像加密,,身份證,、人民幣、以及各種防偽標(biāo)簽,,大至輪胎無損檢測,、(太空用)機(jī)身形變監(jiān)測等,隨著研究地不斷深入,,全息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將為人類社會提供更加有趣且實(shí)用的應(yīng)用,。
圖1:全息藝術(shù)效果圖
通俗地講就是把光的全部信息(包括振幅,、相位)記錄下來,,再在另外的地方重新復(fù)現(xiàn)(構(gòu)建)出來的技術(shù)。
傳統(tǒng)的光學(xué)全息技術(shù)是利用感光材料記錄物體光波和參考光波的干涉圖樣,,在一定的條件下,,利用光的衍射現(xiàn)象,可以通過參考光波照射干涉圖樣重建出原物體光波,。而隨著光學(xué),、光電技術(shù)和數(shù)字計算機(jī)技術(shù)的交叉發(fā)展,人們用CCD/CMOS記錄全息圖,,并通過計算機(jī)數(shù)值模擬光學(xué)衍射過程再現(xiàn)物體光波前,,可實(shí)時再現(xiàn)逼真的三維物體。該技術(shù)又發(fā)展為“數(shù)字全息技術(shù)”(digital holography),。
名詞解釋:“在數(shù)字全息術(shù)中,,被記錄信息以數(shù)字格式儲存在計算機(jī)中。記錄過程利用波陣面與數(shù)碼相機(jī)或傳感器上的參考波進(jìn)行干涉,,然后將波陣面的信息儲存在相機(jī)或計算機(jī)中,。記錄過程的基本要求是,相機(jī)的像素必須足夠小,。如下圖所示,,被記錄物體被相干光照亮,并與數(shù)字傳感器上的參考光波混合,,由此生成的干涉圖樣被計算機(jī)記錄下來,。在重建過程,有兩種選擇,。最常見的是,,利用衍射和傳播方程對記錄的全息面進(jìn)行計算分析,可以將波陣面?zhèn)鞑サ教摂M空間的任何平面,;然后,,該平面的強(qiáng)度信息可以出現(xiàn)在顯示器上。通過這種方式,,可以對重建的圖像進(jìn)行電子掃描并逐面顯示,?!?/span>(拓展:《全息術(shù):正確概念與錯誤表述》)
圖2:數(shù)字全息技術(shù)示意圖。
然而,,無論是傳統(tǒng)的全息技術(shù)還是數(shù)字全息技術(shù),,在利用激光照射物體,使其發(fā)出(反射,、散射)物體光波,,并與參考光波干涉形成干涉圖樣,實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能或應(yīng)用時,,都需要考慮激光的波長大小,。目前研究的較多的是基于可見光波段的全息技術(shù)(可見光范圍:400 nm 到 760 nm)。