全息術(shù)經(jīng)歷幾十年的發(fā)展已經(jīng)成為一門成熟的科學,大多數(shù)基本的科學問題已經(jīng)解決.全息技術(shù)也經(jīng)歷大量的改進,并探索了許多應用.這些應用涵蓋了全息成像,全息干涉計量、全系衍射光學元件、全息三維顯示、全息信息存儲和處理、計算機產(chǎn)生的全息圖等多個方面.
全息術(shù)最基本的特性就是可以記錄三維的物信息和再線物體的三維的像，平面全息圖的應用也是基于這一特點.在成像領(lǐng)域,全息術(shù)的成功應用就是將其與傳統(tǒng)的顯微術(shù)結(jié)合起來的全息顯微成像術(shù).方法之一就是在顯微鏡系統(tǒng)中,先利用物鏡對物體成放大的像,然后記錄該放大像的全息圖,再通過目鏡觀察再現(xiàn)的放大像.這一技術(shù)對位相物體和全息干涉顯微非常有用.另一技術(shù)是記錄物體的全息圖,利用顯微鏡系統(tǒng)觀察再現(xiàn)的實像,此技術(shù)尤其適用于觀察動態(tài)的三圍粒子場分布.全息術(shù)可以在瞬時內(nèi)記錄動態(tài)的三圍粒子場分布的全息圖,通過再現(xiàn)不同深度的靜態(tài)像,詳細分析三圍粒子場的特點.研究人員也試圖把它應用到電子顯微術(shù)和X射線光譜中,目前這一領(lǐng)域仍然吸引了不少研究人員的興趣,仍在持續(xù)研究中.全息技術(shù)也可以用于運動的散射介質(zhì)成像、畸變的介質(zhì)成像、高分辨率的投影成像,以及多重成像等方面.
全息術(shù)另一個重要的應用是干涉測量.全息干涉儀測量有多種形式,如散斑干涉儀、時間平均干涉儀、多重曝光干涉儀、實時全息干涉儀等,但其基本的原理都是利用全息干涉存儲時間或空間是波長不同的兩個或多個光波場,再將這些光波場沖減之后,獲得相應的信息.全息干涉儀一個重要的應用是無損測量,適用于受壓物體的表面結(jié)構(gòu)形變,或者壓力、溫度的改變,以及振動測量分析分析等.
全息光學元件是光學衍射元件的進一步發(fā)展.與傳統(tǒng)的衍射光學元件想比,全息光學元件具有口徑大、重量輕、體積小,可形成重疊的多功能光學元件等優(yōu)點.平面的全息光學元件(Holographic Optical Elements,HOE)在光波的波形整形、光束的擴束、光束的分束和合束、光學掃描器件等方面有重要的應用。
三維全息顯示是全息術(shù)另一重要的應用領(lǐng)域,也是發(fā)展成商業(yè)化應用最大的一個領(lǐng)域.1969年,本頓(Benton)發(fā)明彩虹全息術(shù),可以用白光照明再現(xiàn)全息圖,使全息顯示技術(shù)真正走出了實驗室,走向?qū)嵱没?從目前的情況來看,實用化最廣的就是模壓的彩虹全息術(shù),現(xiàn)已應用于全息防偽、包裝、印刷。廣告等多個領(lǐng)域.
以上介紹的是平面全息圖的主要應用方面.體積全息圖由于其“體”本質(zhì),故具有嚴格的布拉格波長和角度選擇性.利用體全息圖的這一特性,可發(fā)展許多應用領(lǐng)域,如光信息存儲和處理領(lǐng)域的高密度體全息存儲、體全息相關(guān)識別、基于體全息加權(quán)的光學神經(jīng)網(wǎng)絡、體全息成像系統(tǒng)的空間-光譜濾波的體全息光學元件(VHOE)、用于三維全息顯示領(lǐng)域白光再現(xiàn)的反射體積全息術(shù),以及用作激光器內(nèi)選模元件等.
近年來,隨著對全息技術(shù)的不斷研究,全息術(shù)在概念的延伸和應用領(lǐng)域不斷拓展,如全息光子晶體、偽全息存儲、非相干相關(guān)全息術(shù)等.本站將在后續(xù)內(nèi)容中對體全息技術(shù)的有關(guān)應用進行詳細的闡述.
