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漫谈激光全息照相的优势 

2015-11-20 00:08
姚看江湖
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  普通照相是以几何光学原理为基础,利用透镜成像来记录各点的光强分布,所成像为二维平面图像,物象间关系是点点对应的,只要底片破损就不能重现图像。而且普通照相对外界环境要求不高,一般条件都能满足。

  全息照相则不同,它以光的干涉、衍射等物理光学的规律为基础,引入适当的相干参考波,不仅记录了物光的振幅信息,而且也把在普通照相过程丢失的位相信息记录下来。在感光底板上得到的不是物体的像,而是物光与参考光的干涉条纹,这些条纹的明暗对比度、条纹的形状和疏密反映了物光波的振幅和相位分布。经过显影、定影处理后,变得到了一张全息图。它相当于一块复杂的光栅,只有在适当的光波照明下才能重建原来的物光波。

  全息照相得到的是三维立体的实像。物象之间的关系是点面对应的,全息图上每一点都记录了所有的物光信息,无论磨损还是残破,只要得到一小块儿全息图,就能把原来的物体真实再现出来。 当然,激光全息照相的拍摄要求也要比普通照相严格得多。

  首先,光源必须是相干光源,全息照相是根据光的干涉原理,因此要求光源必须具有很好的相干性。

  激光的出现,为全息照提供了一个理想的光源。

  其次,全息照相系统要具有稳定性,由于全息底片上记录的是又细又密的干涉条纹,所以在照相过程中极小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,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。

红光激光干涉条纹

  再次,物光和参考光的光程差应尽量小,最多不能超过2cm。还有,就是必须使用高分辨率的全息底片,因为全息照相底片上记录的是又细又密的干涉条纹,所以需要高分辨率的感光材料。普通照相用的感光底片由于银化物的颗粒较粗,每毫米只能记录50~100个条纹,激光全息干板其分辨率可达每毫米3000条,能满足全息照相的要求。

  最后,全息照片的冲洗过程冲洗过程也是很关键的。总的来说,激光全息照相对条件的要求还是很苛刻的。

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