第五章光全息術(shù)ch(編輯修改稿)
2024-10-27 16:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的變化量不得超過(guò) λ /10 常用的光學(xué)元件有：反射鏡；擴(kuò)束鏡；針孔濾波器；光分束器；透鏡；散射器等 3． 全息實(shí)驗(yàn)光路設(shè)計(jì)原則 （ 1） 光程差的要求盡可能小 （ 2） 干板表面物光和參考光光強(qiáng)之比在 1： 2至 1： 10以內(nèi) （ 3） 空間頻率的限制：物光和參考光的夾角應(yīng)選擇適當(dāng) ， 使全息圖的條紋密度不得大于所選用記錄介質(zhì)的分辨率 （ 4） 光學(xué)元件使用數(shù)量要盡可能少 ， 一方面是為了減少不必要的光能量損失 ， 另一方面也為了減少引入光噪聲的渠道 。 基元全息圖 ? 基元全息圖是指由單一物點(diǎn)構(gòu)成的物光波與點(diǎn)源構(gòu)成的參考光波所形成的全息圖 ， 它是全息圖中最基本 、 最簡(jiǎn)單的一類 。 ? 為了研究干涉條紋的分布規(guī)律 ， 介紹幾種基元全息圖的條紋結(jié)構(gòu) ， 1． 平面波與平面波相干：干涉場(chǎng)的峰值強(qiáng)度面是平行等距的平面族 ，其面間距 d 與兩束光的夾角 θ 有關(guān) 2 d sin (θ /2) = λ 2． 平面波與球面波相干 : 當(dāng)物光波是點(diǎn)源發(fā)出的球面波而參考光為平面波時(shí) ,干涉場(chǎng)的峰值強(qiáng)度面是一族旋轉(zhuǎn)拋物面 當(dāng)物光波和參考光波都是由點(diǎn)源發(fā)出的發(fā)散球面波時(shí) ， 干涉場(chǎng)的峰值強(qiáng)度面 是 一組旋轉(zhuǎn)雙曲面 當(dāng)物波是發(fā)散球面波 ， 參考波是會(huì)聚球面波時(shí) ， 干涉場(chǎng)的強(qiáng)度峰值面演化為一組旋轉(zhuǎn)橢圓 ， 兩個(gè)點(diǎn)源位置恰是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn) 基元全息圖示意圖 全息圖的分類 一 、 按照記錄介質(zhì)的膜厚分類 ， 有平面全息圖和體積全息圖兩類 二 、 按照透射率函數(shù)的特點(diǎn)分類 ， 有振幅型和位相型兩類 ， 而位相型又可分為表面浮雕型和折射率型兩類 三 、 按照所記錄的物光波的特點(diǎn) ， 可分為菲涅耳全息圖 、 夫瑯和費(fèi)全息圖和傅里葉變換全息圖三類 四 、 按照再現(xiàn)時(shí)照明光的種類 ， 可分為激光再現(xiàn)和白光再現(xiàn)兩類 。 五 、 按照再現(xiàn)時(shí)照明光和衍射光的方向特點(diǎn) ， 可分為透射型和反射型兩類 六 、 按照所顯示的再現(xiàn)像的特征 ， 有像面全息 、 彩虹全息 、 360度合成全息 、 真彩色全息等等 平面全息圖 ? 平面全息圖的限制條件 h ＜ 10 n d 2 / 2πλ 其中 n為乳膠折射率， d為條紋間距， λ 為曝光波長(zhǎng) ? 菲涅耳全息圖 菲涅耳全息圖直接記錄物光波本身，不需要變換透鏡和成像透鏡，僅要求干板與物體的距離滿足菲涅耳近似條件 ? 菲涅耳全息圖記錄光路中各量的關(guān)系 菲涅耳全息記錄與再現(xiàn)原理（ 1） ? 在 oxyz坐標(biāo)中 ， 設(shè)物是一個(gè)以原點(diǎn) O為中心半徑為 l0的球面 ， 其光振幅可記作 O ( xo , yo ) = O0 ( xo , yo ) exp [ jφ o ( xo , yo ) ] ? ro可近似為 ? 全息圖平面 x , y上的物光波可寫成 ? 同理 ， 參考光波在全息圖平面上的光振幅為 ? ? ? ?? ? ? ? ? ?oooooooooooo lyyxxyxllyyxxyxlyyxxzr????????????? ???????????? ????????????? ? ? ? ? ? ooooooooooooydxdyyxxlkjexpyxOyxlkjexp ljyxOo?????? ???????? ???? ???? ),(, λ? ? l y y x xl 2 y x j k e x pR x , yRrrrr
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