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。因此,常用的方法是在“光滑”物體表面涂上可清洗的粉末,以加大物體表面對入射長波長激光的散射,或通過反射擴(kuò)散板處理入射激光,從而大面積的照射目標(biāo)物體,以得到更全面的反饋。
4.穩(wěn)定性。干涉裝置中的光程在全息圖記錄期間的變化不應(yīng)超過零點幾個激光波長。因此,可見波長的全息記錄過程需要安裝在隔振的桌子上,以避免在測量過程中,空氣亂流或振動引起的光程變化(從而導(dǎo)致相位變化和干涉條紋偏移)。相比之下,長波長全息記錄中,由于激光波長可達(dá)到 10 um 甚至數(shù)百 μm,大大增加了裝置對外部干擾的容差性,這使得長波長全息技術(shù)能夠在更加嚴(yán)峻的環(huán)境下使用,以及戶外環(huán)境下進(jìn)行實時監(jiān)測。
5.材料穿透性。相比而言,長波長激光對諸多材料具有更好的穿透性。例如,大功率 CO? 激光器產(chǎn)生的 10 μm 波長的激光可穿透煙霧或火焰,這使得長波長全息技術(shù)在紅外熱成像、失火室內(nèi)活體成像中具有重要的應(yīng)用價值。對于太赫茲波段,其非離子化的穿透能力比X射線成像更加安全。當(dāng)頻段范圍小于 1 THz(亞太赫茲波段)時,可穿透的材料包括常用于 3D 打印的丙烯腈·丁二烯·苯乙烯(ABS),其他常見高分子聚合物如聚乳酸(PLA),尼龍,聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚四氟乙烯(PTFE,泰氟隆)、脫水組織、薄紡織物等。
因此,基于上述長波長全息技術(shù)的特點,人們展示了諸多有趣且實用的研究。如圖3所示,通過紅外數(shù)字全息技術(shù),能夠?qū)﹄[藏在火焰或煙霧后方的人形雕像的進(jìn)行圖像復(fù)現(xiàn)。由于此處該技術(shù)不需要透鏡對物體波聚焦,可避免記錄相機(jī)像元接收信號的飽和,從而實現(xiàn)比紅外熱成像儀更清晰的圖像復(fù)現(xiàn)。在未來,該技術(shù)有望用于火災(zāi)情景下的人體成像,具有重要的科學(xué)研究意義。
圖3:利用長波長數(shù)字全息技術(shù)對隱藏在火焰或煙霧后方的物體進(jìn)行3D圖像復(fù)現(xiàn)。
例如,利用太赫茲波段對材料的穿透性,實現(xiàn)隱藏在聚丙烯覆蓋層后面的字母成像(圖4),該技術(shù)可用于無損檢測,在不破壞原本物體的前提下,提取所需的物體信息。顯然,這得益于長波長激光對材料的穿透能力。
圖4:利用反射式離軸太赫茲數(shù)字全息技術(shù)對隱藏目標(biāo)進(jìn)行實時成像。
再如,利用長波紅外數(shù)字全息技術(shù),對大面積鏡面反射物體進(jìn)行形變大小的測量。
圖5:利用同軸長波紅外數(shù)字全息技術(shù)測量大空間反射器的大變形。
綜上所述,目前在可見光范圍內(nèi),空間光調(diào)制器等波前整形元件將為自干涉非相干的數(shù)字全息技術(shù)提供更多的可能性。然而,對基于更大波長的全息技術(shù)而言,由于缺乏面積大、靈敏度高的陣列探測器