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全息術(shù)是一種能夠?qū)獠ㄇ斑M(jìn)行記錄和重建的技術(shù),，自從 1948 年匈牙利-英國(guó)物理學(xué)家 Dennis  Gabor 發(fā)明全息術(shù)以來(lái),，該技術(shù)不僅得到了顯微學(xué)家,，工程師，物理學(xué)家甚至藝術(shù)家等各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注,，還使他獲得了 1971 年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),。

干涉術(shù)作為光學(xué)中另一個(gè)主要研究領(lǐng)域，是利用光波的疊加干涉來(lái)提取信息,，其原理與全息術(shù)都是用整體的強(qiáng)度信息來(lái)記錄光波的振幅和相位,，雖然記錄的方法有很大不同，但隨著 20 世紀(jì) 90 年代,，高采樣密度的電子相機(jī)的出現(xiàn),，可用來(lái)記錄數(shù)字全息圖，則進(jìn)一步增強(qiáng)了二者的聯(lián)系,。

近日,，針對(duì)全息術(shù)對(duì)表面形貌的干涉測(cè)量的發(fā)展的推動(dòng)作用，來(lái)自美國(guó) Zygo Corporation 的 Peter J. de Groot,、 Leslie L. Deck,，中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所的 蘇榕 以及德國(guó)斯圖加特大學(xué)的 Wolfgang Osten 聯(lián)合在 Light: Advanced Manufacturing 上發(fā)表了綜述文章，題為“Contributions of holography to the advancement of interferometric measurements of surface topography”,。

本文回顧了包括相移干涉測(cè)量,，載波條紋干涉，相干降噪,，數(shù)字全息的斐索干涉儀,，計(jì)算機(jī)生成全息圖，震動(dòng),、變形和粗糙表面形貌和使用三維傳輸方程的光學(xué)建模七個(gè)方面,，從數(shù)據(jù)采集到三維成像的基本理論,，說(shuō)明了全息術(shù)和干涉測(cè)量的協(xié)同發(fā)展，這兩個(gè)領(lǐng)域呈現(xiàn)出共同增強(qiáng)和改進(jìn)的趨勢(shì),。

圖1 全息術(shù)的兩步過(guò)程

圖2 干涉術(shù)的兩步過(guò)程

因?yàn)橛涗浀墓鈭?chǎng)的復(fù)振幅被鎖定在強(qiáng)度圖樣中的共同基本原理,，全息術(shù)和干涉測(cè)量術(shù)捕獲波前信息也是一個(gè)常見(jiàn)的困難，用于表面形貌測(cè)量的現(xiàn)代干涉儀中,，常用相移干涉測(cè)量術(shù)（PSI）來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,，PSI 的思路是通過(guò)記錄除了它們之間的相移之外幾乎相同的多個(gè)干涉圖，以獲取足夠的信息來(lái)提取被測(cè)物體光的相位和強(qiáng)度,。

Dennis  Gabor 早在 1950 年代搭建的全息干涉顯微鏡使用偏振光學(xué)隔離所需的波前,，引入除相移外兩個(gè)完全相同的全息圖。如圖3所示,，Gabor 的正交顯微鏡使用了一個(gè)特殊的棱鏡,，在反射光和透射光之間引入了 π/2 的相移。因此,，可以說(shuō),，用于表面測(cè)量的 PSI 首先出現(xiàn)在全息術(shù)中，然后獨(dú)立出現(xiàn)在干涉測(cè)量術(shù)中,。PSI 現(xiàn)在被廣泛用于光學(xué)測(cè)試和干涉顯微鏡,，雖然許多因素促成了其發(fā)展，但其基本思想可以追溯到使用多個(gè)相移全息圖進(jìn)行波前合成的最早工作,。