概述 G](K2= cm3Y!p{p" 自從伽伯1948年提出全息術(shù)后,
光學(xué)全息術(shù)已經(jīng)被廣泛用于三維光學(xué)
成像領(lǐng)域。體全息成像技術(shù)是采用體全息
光柵作為成像元件對(duì)物體進(jìn)行三維成像的技術(shù)。
TGNeEYr d5\1-d_uz 1990年,由Barbastathis和Brady提出體全息成像技術(shù),采用體全息光柵作為選擇成像元件,對(duì)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)三維成像。與采用常規(guī)光學(xué)
透鏡的成像
系統(tǒng)相比,體全息成像技術(shù)僅利用一個(gè)厚型體全息圖(或稱為體全息光柵透鏡)作為對(duì)物場(chǎng)不同深度層進(jìn)行選擇成像的
衍射元件,可以使得三維物場(chǎng)信息按照光學(xué)斷層切片方式逐片地重構(gòu)成像,不同的斷層切片對(duì)應(yīng)于三維物空間上軸向的不同位置。因此,采用體全息成像方法既可以研究靜態(tài)物體的高度與外形輪廓的變化,以及半透明物體(具有一定的折射率和吸收系數(shù))的內(nèi)部變化,又可以研究散射微粒的空間動(dòng)態(tài)物場(chǎng)分布。特別值得一提的是體全息成像系統(tǒng)還可以獲取
光譜信息,即它能夠?qū)⑽矬w不同顏色的部分像彩虹一樣分開,因而還可以在像面不同位置處分別獲取待測(cè)物體的光譜信息。
?*@h]4+k' c`.:"i"k3 系統(tǒng)描述 }rE|\p> yU.0'r5uR 通過將干涉圖樣轉(zhuǎn)換為相位屏,GLAD能夠
模擬體全息光柵。在本例中,兩束具有一定夾角的準(zhǔn)直
光束形成了干涉圖樣。該干涉圖樣對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度分布被轉(zhuǎn)化為相位調(diào)制分布。從而用于模擬全息記錄介質(zhì)中形成的梯度折射率分布。體全息
結(jié)構(gòu)一旦形成,就可以在傳輸過程中將一束入射光波逐漸轉(zhuǎn)換成形成體全息結(jié)構(gòu)的另一束光波。兩束光波之間的能量傳遞轉(zhuǎn)換效率與體全息結(jié)構(gòu)的厚度密切相關(guān)。若厚度很薄,則入射光波轉(zhuǎn)化為另一束的效率很低,隨著厚度逐漸增加,轉(zhuǎn)換效率也隨之增加。到某一厚度時(shí)轉(zhuǎn)換效率最大,入射光束完全轉(zhuǎn)換為另一束。但是隨著厚度的進(jìn)一步增加,能量又會(huì)轉(zhuǎn)換回到入射光束。
7" [;M (`NRF6'&1L 模擬結(jié)果 GN<I|mGLJK 圖1.兩束光形成的干涉圖樣
MH?B.2 圖2.體全息結(jié)構(gòu)中能量在入射光束和形成體全息結(jié)構(gòu)的另一束光之間的轉(zhuǎn)變過程