同轴全息与离轴全息图ppt课件.ppt

同轴全息与离轴全息
一. 同轴全息图
1. 记录光路
被拍摄的物体：必须高度透明，如幻灯片、照相负片等.
当这样一个物体被准直相干光源照明时，透射光由两部分组成：
（1）由t0 项透过的一个强而均匀的平面波；
同轴全息与离轴全息
一. 同轴全息图
1. 记录光路
被拍摄的物体：必须高度透明，如幻灯片、照相负片等.
当这样一个物体被准直相干光源照明时，透射光由两部分组成：
（1）由t0 项透过的一个强而均匀的平面波；
（2）由透射率变化 形成弱的散射波。
用公式可以表示为：
平均透射率，相当于参考光，即上图的直接透射波。
表示在平均透射率上下的变化，相当于物光波，即图中的衍射波。
条件：
在线性记录条件下，所得到的全息图的振幅透过率为：
全息干板记录下来后，经过显影、定影，即得到全息图！
投射到离物体距离为z0处的照相底片上的光强为：
注：因为R具有均匀性，因此用R表示参考光即可，不写R(x,y)。
2. 再现光路
用振幅为C的平面波垂直入射全息图，则透射光场为：
U1是直接通过透明底片的平面波，它受到均匀衰减而未受散射；
U3表示正比于原始散射波 ，看起来是从原始物体的一个虚象发出的，如图所示。
U4正比于O*(x,y) ，它将形成一个实象，位于透明底片和虚象相反的另一面，离底片的距离为z0。
结论：同轴全息图同时产生物体透射率变化 的实象和虚象，两个像的中心都在全息图的轴上。我们将这两个像称为孪生像。它们相隔距离为2z0，并且有一个相干背景伴随出现。
U2可忽略不计，因为有 ，意味着物光比参考光弱得多；
二. 离轴全息图
1. 记录光路
准直光束一部分直接照射到物体上，物体的透过率 ；
另一部分照射到物体上方的棱镜，以倾角 偏折到全息底片上。
全息底片上光照的复振幅分布为物光和参考光的叠加，即
物光波
参考光波
其中参考光波的空间频率为
因此，底片上的强度分布为
把O(x,y)表示为振幅和相位分布
则有
满足线性记录条件下，得到的全息图的复振幅透过率为
经过显影、定影后，得到全息图！
2. 再现光路
把一束振幅为C的均匀平面波垂直入射到全息图，如图示，透射光场为
U1代表一个沿透明底片轴传播的平面波，是直接透射光；
U2是空间变化的一个光锥，主要能量靠近底片轴；
U3正比于原物的波前，意味着该项将形成物体的一个虚象；
U4正比于原物波前的共轭，意味着在底片的另一侧形成物体的一个实象。
意味着虚象偏离轴一个角度 。

由于采用了具有一偏角的参考光束，所以再现原物时，O和O*有不同的传播方向，使得虚像、实像在方向上相互偏离，并且还与U1、U2分开。
要成功地分离实像和虚像，必须选择合适的参考角 ，使
4. 孪生像完全分离的条件
不考虑全息图本身的有限孔径。
再现光波采用最简单的单位振幅平面光波垂直入射，即C=1，有
假设物体的最高空间频率为B周/mm，于是频谱G0如图所示。
条件： 时，G3和G4才不会与G1、G2重叠。
当参考光比物光强得多时，这个要求可以减弱一些。从物理上来看，G2项是由物体上每一点和物体上所有其他点的光干涉产生的，而G3和G4项都是参考光和物光的干涉所引起。当物光大大弱于参考光时，G2项比G1、G3和G4小得多，可以忽略不计。这时，最小参考角只要使G3和G4互相分离即可，即：
推广的离轴全息光路装置
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