工程光学39.doc

PINGDINGSHAN UNIVERSITY工程光学期末论文 院系：电气信息工程学院专业：11级测控技术与仪器 姓名： 郑晨光 学号： 111130117日期： 2013/6/9全息术原理、现状及其发展分析专业：测控技术与仪器 姓名：郑晨光 学号：111130117摘要：从全息思想的提出至今已经有半个多世纪的历史。期间，全息技术的发展取得了很大的成就。梳理一下全息技术的发展以及当今的研究和应用现状，有助于我们深入了解全息技术对生产、生活的重要影响以及其今后的发展方向。关键词：全息 防伪 存储 全息透镜Abstract The proposal from the hologram has been half a century since. During the development of holographic technology has made great achievements. Comb the development of holography and the current status of research and application, holographic technology will help us understand the production, the important influence of life and its future development.Key words Holography Anti-fake Storage Holographic lens 目录摘要1目录：2一: 全息技术的发展简介3二：全息存储4三：全息技术的应用前景4四：总结6参考文献：7一、全息技术的发展简介 全息照相技术是1948年英国科学家丹尼斯伽伯(Dennis Gabor)为改善电子显微镜成像质量提出的重现波前的理论，并因此获得了诺贝尔奖。但当时由于缺乏纯净的能够相互干涉的光，全息图的质量很差。直到十二年以后的1960年，激光器问世，美国密执安大学的埃梅蒂利斯与朱里斯尤佩尼克拍成了第一张全息相片，全息技术才有了蓬勃快速的发展。 全息术的发展大约可分同轴全息术、离轴全息术、白光再现全息术、白光全息术等4个阶段。白光再现全息术是用激光记录，白光照明再现的全息图制作技术，它在一定的条件下赋予全息图以鲜艳的色彩，这是目前应用最广的全息术。由于激光再现的全息图失去了色调信息，科学家们开始致力于研究第3代全息图。一个叫班顿的人发现了用激光记录，使用白光还原影像的方法，从而使这项技术逐渐走向实用阶段。美国国家地理杂志第1次使用白色光全息片贴在封面时，销售量由1000万份增加到再版后的1600万份。这一技术后来由美国传到欧洲和其它国家，激光全息摄影技术也随之风靡全世界。二、全息存储光盘技术这种按位存储和读出的“串行”方式要求读出头相对于记录介质作机械运动，因而光盘的记录密度被限制在机械调节的精度以内，数据传输速率也受到低速机械运动的限制。当前光盘技术的前沿研究已使光盘存储容量接近光学极限，数据已达到每秒几兆字节的数量级，这虽然满足当前多媒体技术的需要，但计算机技术正在向高速、并行性和智能化方向发展，按位存取的磁盘和光盘显然不能满足需要。要寻求一种既能并行读/写、提高数据速率、又能增大存储容量的海量存储技术，激光全息存储则是一种最佳选择。1.目前主要使用的全息存储材料及其特点银盐材料。超微粒的银盐乳胶有很高的感光灵敏度和分辨率，有较宽广的光谱灵敏范围。目前，超微粒的银盐乳胶已经具有成熟的制备技术，稳定的商品化产品全息干板。银盐材料的缺点主要在于：不能擦除后重复使用，湿显影处理程序较为繁琐，且对于位相型全息图，其较高的衍射效率却往往带来噪声的增加和图像质量的下降。2.全息存储中的复用技术角度复用：这是一种使用最早、研究最为充分的复用技术，它利用了体积全息图的角度选择性，使不同的信息页面可以互不相干地叠加在同一个空间区域内。每幅全息图在记录和读出时所采用的物光和参考光的夹角都各不相同，但采用的激光波长是固定的。角度复用存储的全息图数目越多，平均衍射效率就越低，并且由于串抗干扰的叠加将导致读出数据的信噪比下降，这些因素也影响和限制了角度复用技术可以实现的存储容量。位相复用：为了克服角度复用技术串扰噪声较大的缺点，人们又提出了正交位相编码复用技术。在这种复用技术中，参考光的波长和光束角度都是固定的，而位相编码一般使用确定性位相编码中的正交位相编码。因此，位相复用技术可以提高读出过程中全息图的衍射效率，增加读出数据的信噪比，并且可以使对存储数据的寻址通过改变光束的位相而不是改变光束的方向来实现，从而使寻址过程更快。三、全息技术的应用前景 全息技术的应用非常广泛，并不断被应用于新的领域，以下列举了全息技术的部分重要应用。全息显示全息显示主要利用全息照相能重现物体三维立体图像的特点，因全息片能给出和原物大小一样、细节精美、形状逼真的三维图像，所以是极有发展前景的应用之一。它可以用来复制历史文物艺术珍品、全息肖像、全息装饰品和全息风景画等也可用于超景深照相，使远距离到近距离的物体同时记录在一张全息底片上。而从其再现像中逐次按不同距离分层观测，不受普通照相景深的限制。全息显示常用的全息术有：透射和反射全息、像面全息 彩虹全息、真彩色全息、合成全息和模压全息等多种类型。其中除透射全息图需要用激光再现外，其余都可用自光再现，从而使在自昼自然环境中可观察到三维景像。近年来模压全息逐步进入到人们生活中，并受到人们的欢迎和喜爱模压全息把浮雕艺术和照相艺术相结合。全息干涉计量全息干涉的相干光束是由同一系统产生的。因而可以消除系统的误差、降低对光学元件的精度要求。全息干涉计量能实现高精度非接触无损三维测量，对任意形状、任意粗糙表面的三维漫反射表面的物体，都能相对分析测量到波长数量级的水平，同时还可以对一个物体在2个不同时刻的状态进行对比，从而探测物体在一段时间内发生的任何变化。全息干涉测量技术已与莫尔技术、光电检测技术、CCD数据采集技术、计算机技术等结合起来，实现了自动、快速、准确的实时测量。目前，全息干涉计量分析在无损检验 、尺寸形状和等高线的检测、振动分析等领域中已得到广泛的应用。全息干涉计量是全息应用的一个重要领域。防伪全息摄影技术据保守的估计，全世界每年由于伪造支付手段(货币、支票) 身份证、信用卡等，以及赝品，即仿冒各类高档商品和高级消费品侵犯专利权等给世界经济和工业造成近1000亿美元的损失。此外仿冒产品低劣的质量还严重损害了名牌产品的形象为了在全球范围内与这种经济犯罪作斗争，在过去的一些年里，全息摄影开发出了特殊全息图片类型形式的特别有效的防伪手段，并可与有关产品的制作过程良好结台。这里值得一提的例子有：彩虹全息图片、体积和振幅反射全息图片“及光聚物银盐和重铬酸盐全息图片。由于全息媒分巨大的存储容量和多面性，全息图片具有广泛的适用性，全息的防伪标记可以记录、存储和(配以保安特征转移到护照、信用卡以及诸如化妆品、酒类、体育用品、家用电器、录像带、录音带、药品、汽车和飞机配件等各种各样的产品上。四、总结全息防伪技术作为一种防伪技术手段，正在处于飞跃发展的阶段。全息存储技术是未来存储发展的方向，把握好该技术的发展会抢先占得未来存储行业的制高点。全息透镜是一种有古老又现代的技术，只要不断进行研究，相信它也会取得长足的发展。全息术在很多其它领域都有广泛的应用，这些应用会使全息术越来越来被人们所熟息和重参考文献：1. 杨帆,杨宁 中州大学学报 第 25卷第 2期2. 王典民 激光全息照相技术M 吉林科学技术出版社 1993 2-83. 葛宏伟，裴敏 激光全息技术在防伪领域中的应用 华中理工大学学报, 19974. 李明 激光全息技术的发展及应用趋势研究 激光杂志 20051 Uhlmann DR,Teoospects G.Sd-Gel science and technologe:Current state and future pro