體光柵最早的出現(xiàn)應(yīng)該歸功于李普曼(Lippmann),這位法國物理學(xué)家于19世紀(jì)末設(shè)計(jì)了一種獨(dú)具匠心的技術(shù)來制作彩色相片.他的做法是在幾毫米厚的感光乳劑的背面鍍上一層水銀作為反射層,聚焦在感光乳劑上的光與反射光波形成駐波,此駐波在顯影厚就按照吸收光場強(qiáng)度的空間變化分布被保留在記錄材料里.當(dāng)這種照片被照明時,反射光的強(qiáng)度取決于駐波的強(qiáng)度,顏色由他們的頻率決定,因此原始場景的色彩就可以被重現(xiàn)出來.
李普曼的這個想法實(shí)現(xiàn)起來是有難度的,但是其利用了體光柵的記錄和再現(xiàn)的兩步過程,這一應(yīng)用為后面體全息技術(shù)的發(fā)明提供了必要的背景.1942年,布拉格為了直接從X射線的衍射模式中獲得放大的像,提出了一種完全不同于李普曼的兩步過程,即通過相干光的近場和其遠(yuǎn)場衍射模式分部之間的傅里葉變換關(guān)系來實(shí)現(xiàn)X射線的衍射成像和在線.1948年,伽伯(Gabor)為了提高電子顯微鏡的分辨率,決定移走物鏡,采用像布拉格的X射線顯微鏡的兩步過程來得到理想的放大率.但是,為了對一個一般的結(jié)構(gòu)成像,需要記錄振幅和位相信息,而記錄材料只響應(yīng)光強(qiáng)度.伽伯意識到用一個相干的參考光和從物體表面反射或散射的物光干涉可以吧物信息的振幅和位相同同時記錄下來.由此提出了一個新的兩步無法透鏡的成像過程,稱之為波前重建,也就是后來被人們公認(rèn)的全息術(shù).兩束光的干涉圖樣就成為全息圖,物光波的振幅和位相全部被記錄下來,通過這個全息圖就可以得到原始的物信息三維像.
20世紀(jì)50年代,全息的理論和對全息術(shù)的理解得到了顯著的延伸.20世紀(jì)60年代早期,全息術(shù)迎來了又一次革命性的發(fā)展.一是激光器為全息記錄提供了良好的相干光源;二是密歇根雷達(dá)實(shí)驗(yàn)室的研究人員利斯(Leith)和烏帕特尼克斯(Upatnieks)意識到了全息術(shù)和雷達(dá)合成孔徑成像的相似之處,將“載頻”的概念引入全息記錄過程,提出了離軸全息術(shù),解決了由伽伯提出的波前重建技術(shù)的孿生像問題.由此同時,前蘇聯(lián)科學(xué)家丹尼蘇克(Densisyuk)結(jié)合李普曼的彩色照相術(shù)和伽伯的全息術(shù),發(fā)明了反射全息術(shù),由此采用厚的記錄介質(zhì),也稱其為“體積全息”.
激光器、離軸全息術(shù)和體積全息書的發(fā)明使全息術(shù)的研究又重放光彩并進(jìn)入了一個新階段,相繼出現(xiàn)了彩虹全息、多重全息、等多種全息方法，從而開辟了全息應(yīng)用的新領(lǐng)域.
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