全息术的发展简史

全息技术发展史 至今达到的水平~

　　全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片；其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。
　　全息学的原理适用于各种形式的波动，如X射线、微波、声波、电子波等。只要这些波动在形成干涉花样时具有足够的相干性即可。光学全息术可望在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测、金属内部探测、保存珍贵的历史文物、艺术品、信息存储、遥感，研究和记录物理状态变化极快的瞬时现象、瞬时过程（如爆炸和燃烧）等各个方面获得广泛应用。
　　在生活中，也常常能看到全息摄影技术的运用。比如，在一些信用卡和纸币上，就有运用了俄国物理学家尤里·丹尼苏克在20世纪60年代发明的全彩全息图像技术制作出的聚酯软胶片上的“彩虹”全息图像。但这些全息图像更多只是作为一种复杂的印刷技术来实现防伪目的，它们的感光度低，色彩也不够逼真，远不到乱真的境界。研究人员还试着使用重铬酸盐胶作为感光乳剂，用来制作全息识别设备。在一些战斗机上配备有此种设备，它们可以使驾驶员将注意力集中在敌人身上。把一些珍贵的文物用这项技术拍摄下来，展出时可以真实地立体再现文物，供参观者欣赏，而原物妥善保存，防失窃，大型全息图既可展示轿车、卫星以及各种三维广告，亦可采用脉冲全息术再现人物肖像、结婚纪念照。小型全息图可以戴在颈项上形成美丽装饰，它可再现人们喜爱的动物，多彩的花朵与蝴蝶。迅猛发展的模压彩虹全息图，既可成为生动的卡通片、贺卡、立体邮票，也可以作为防伪标识出现在商标、证件卡、银行信用卡，甚至钞票上。装饰在书籍中的全息立体照片，以及礼品包装上闪耀的全息彩虹，使人们体会到21世纪印刷技术与包装技术的新飞跃。模压全息标识，由于它的三维层次感，并随观察角度而变化的彩虹效应，以及千变万化的防伪标记，再加上与其他高科技防伪手段的紧密结合，把新世纪的防伪技术推向了新的辉煌顶点。
　　除光学全息外，还发展了红外、微波和超声全息技术，这些全息技术在军事侦察和监视上有重要意义。我们知道，一般的雷达只能探测到目标方位、距离等，而全息照相则能给出目标的立体形象，这对于及时识别飞机、舰艇等有很大作用。因此，备受人们的重视。但是由于可见光在大气或水中传播时衰减很快，在不良的气候下甚至于无法进行工作。为克服这个困难发展出红外、微波及超声全息技术，即用相干的红外光、微波及超声波拍摄全息照片，然后用可见光再现物象，这种全息技术与普通全息技术的原理相同。技术的关键是寻找灵敏记录的介质及合适的再现方法。�
　　超声全息照相能再现潜伏于水下物体的三维图样，因此可用来进行水下侦察和监视。由于对可见光不透明的物体，往往对超声波透明，因此超声全息可用于水下的军事行动，也可用于医疗透视以及工业无损检测测等。
　　除用光波产生全息图外，已发展到可用计算机产生全息图。全息图用途很广，可作成各种薄膜型光学元件，如各种透镜、光栅、滤波器等，可在空间重叠，十分紧凑、轻巧，适合于宇宙飞行使用。使用全息图贮存资料，具有容量大、易提取、抗污损等优点。
　　全息照相的方法从光学领域推广到其他领域。如微波全息、声全息等得到很大发展，成功地应用在工业医疗等方面。地震波、电子波、X射线等方面的全息也正在深入研究中。全息图有极其广泛的应用。如用于研究火箭飞行的冲击波、飞机机翼蜂窝结构的无损检验等。现在不仅有激光全息，而且研究成功白光全息、彩虹全息，以及全景彩虹全息，使人们能看到景物的各个侧面。全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展。
　　全息技术不仅在实际生活中正得到广泛应用，而且在上世纪兴起并快速发展的科幻文学中也有大量描写和应用，有兴趣的话可去看看。 可见全息技术在未来的发展前景将是十分光明的

全息图（Hologram）是盖伯（Gabor）在1948年为改善电子显微镜像质所提出的，其意义在于完整的记录。盖伯的实验解决了全息术发明中的基本问题，即波前的记录和再现，但由于当时缺乏明亮的相干光源（激光器），全息图的成像质量很差。1962年随着激光器的问世，利思和乌帕特尼克斯(Leith and Upatnieks）在盖伯全息术的基础上引入载频的概念发明了离轴全息术，有效地克服了当时全息图成像质量差的主要问题---孪生像，三维物体显示成为当时全息术研究的热点，但这种成像科学远远超过了当时经济的发展，制作和观察这种全息图的代价是很昂贵的，全息术基本成了以高昂的经费来维持不切实际的幻想的代名词。1969年本顿（Benton）发明了彩虹全息术，掀起以白光显示为特征的全息三维显示新高潮。彩虹全息图是一种能实现白光显示的平面全息图，与丹尼苏克（Denisyuk）的反射全息图相比，除了能在普通白炽灯下观察到明亮的立体像外，还具有全息图处理工艺简单、易于复制等优点。

1947年匈牙利出生的英国物理学家D.伽柏从事提高电子显微镜分辨本领的工作，受W.布拉格在X射线金属学方面工作及F.泽尔尼克的关于引入相干背景来显示位相的工作的启发，提出全息术的设想，意图提高电子显微镜的分辨本领。方法是完全撇开电子显微镜物镜，用胶片记录经物体衍射的未聚焦的电子波，得到全息图。以相干的可见光照明全息图，衍射波将产生原物体放大的光学像。1948年，他利用水银灯发出的可见光代替电子波，获得了第一张全息图及其再现像。由于全息术的发明，伽柏1971年获得了诺贝尔物理学奖。20世纪50年代G.罗杰斯等科学家进一步丰富了波前再现理论。
光波的位相信息是通过与参考光波相干涉，在记录介质上形成干涉图而记录下来的，所以要求两束光高度相干。1960年，激光的出现为全息术的发展开辟了道路。激光是一种单色的强光，是制作全息图最理想的光源。激光照明全息图，可看到清晰的三维图像。1961—1962年，E.利思等人对伽柏全息图进行了改进，引入“斜参考光束法”一举解决了“孪生像”问题，用氦氖激光器成功地拍摄了第一张实用的激光全息图。这样就使得全息术在1963年以后成为光学领域中最活跃的分支之一。1964年利思等人又提出了漫射全息图的概念，并得到三维物体的再现 。与此同时，苏联的物理学家根据李普曼彩色照相法和伽柏全息法提出了反射全息图的概念。1965年以来全息术的一个重要分支——脉冲全息术得到了发展，这使得动态全息干涉计量获得了实际应用。1968年，S.本顿发明彩虹全息术，由于可用白光观察全息图，看到记录物体的彩虹像，成为显示全息术的重要进展。它使后来通过模压技术批量生产全息图成为现实。

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沛县19617227796： 全息技术发展史 至今达到的水平 - ？
语桑酞丁： 全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术.其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物...

沛县19617227796： 求一篇有关信息光学论文,比如激光全息技术研究进展什么的 - ？
语桑酞丁： 引言光全息学是在现代激光的发现之后才迅速发展起来的,本文将就光全息学的一些主要的研究课题进行探讨,并针对一些应用课题进行研究.现代光全息学的起源,发展和人物,新型应用,本文将告诉你.利用干涉原理,将物体发出的特定...

沛县19617227796： 什么叫全息学 - ？
语桑酞丁： 所谓全息,初指全息照相术,是一种光学照像的新方法.在显示形象方面有独特优点.它和照相术不同,全息照的“像”不是物体的“形象”,而是物体的光波,即使物体已经不存在了,但只要照明这个记录,就能使原始物体“再现”.全息图贮备子大量的信息,可以一一显现.故有“一张全息价值图等于一千张照片”之说. 1980年,张颖清在内蒙古工作时,发现了第二掌骨的全息穴位分布,明确提出生物全息律,认为生物的任何一个小的局部都包含了整体的缩影.继之,又提出“全息胚”“泛胚论”等概念.所谓全息胚,昌生物体上处于向着新整体发育的某个阶段的

沛县19617227796： 全息技术有什么应用 - ？
语桑酞丁： 全息学的原理适用于各种形式的波动,如X射线、微波、声波、电子波等.只要这些波动在形成干涉花样时具有足够的相干性即可.光学全息术可望在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测、金属内...

沛县19617227796： 全息照相技术原理 - ？
语桑酞丁： 全息摄影是指一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等全部信息的新型摄影技术.普通摄影是记录物体面上的光强分布,它不能记录物体反射光的位相信息,因而失去了立体感.全息摄影采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,...

沛县19617227796： 如何理解全息投影,VR,AR这些技术 - ？
语桑酞丁： 全息投影技术:属于3D技术的一种,原指利用干涉原理记录并再现物体真实的三维图像的技术.但平时所了解到的全息往往并非严格意义上的全息投影,而是使用佩珀尔幻像、边缘消隐等方法实现3D效果的一种类全息投影技术. VR:是一种...

沛县19617227796： 全息摄影技术是什么意思? - ？
语桑酞丁： 全息摄影技术是实现真实三维图像的记录和再现的技术,由英国科学家丹尼斯·加柏于1947年发明.全息图和其他三维“图像”不一样,全息图提供了“视差”.视差的存在使得观察者可以通过前后、左右和上下移动来观察图像的不同形象——好像有个真实的物体在那里一样.用肉眼去看,全息底片上只有些乱七八糟的条纹.可是若用一束激光去照射该图,眼前就会出现逼真的立体景物.更奇妙的是,如果不小心把全息照片弄碎了,那也没有关系:随意拿起其中的一小块碎片,用同样的方法观察,原来的被摄物体仍然能完整无缺地显示出来.

沛县19617227796： 全息照相的原理是什么? - ？
语桑酞丁： 随着人们对数码相机逐渐认可和接受,数码相机的市场也在一天一天的扩大,为了切分这块大蛋糕,各数码相机厂商也在不断开发新技术或将已经存在的技术迅速应用到数码相机领域,以保持和提升在数码相机领域里的地位.索尼在DSC-F707...

沛县19617227796： 全息术的基本原理 - ？
语桑酞丁： 照明物体的反射光波承载着物体形态的信息传播.用记录介质把携带信息的光波波前记录下来,将可在另一时间和场所,采用适当方法把波前再现出来.它继续传播仍可产生可观察的物体的三维像.光波传递信息,构成物体的像的过程被分为:...

沛县19617227796： ...不仅带来了震撼的视觉效果,也引发了人们对未来技术的憧憬.那么电影当中的这种技术距离我们的现实生活到底有多远呢?2全息 是指事物发射或散射的... - ？
语桑酞丁：[选项] A. 全息摄影只能记录光在某个方向的强度信息. B. 从不同的角度观看全息照片,可以看到相同的图像内容,跟观看真实物体的感受一样. C. 目前裸眼立体显示已经能达到较高的分辨率,正在逐步走向大众. D. 在电影院戴3D眼镜观看的3D影片,是用智能全息投影仪放映的.