全息術(shù)經(jīng)歷幾十年的發(fā)展已經(jīng)成為一門(mén)成熟的科學(xué),大多數(shù)基本的科學(xué)問(wèn)題已經(jīng)解決.全息技術(shù)也經(jīng)歷大量的改進(jìn),并探索了許多應(yīng)用.這些應(yīng)用涵蓋了全息成像,全息干涉計(jì)量、全系衍射光學(xué)元件、全息三維顯示、全息信息存儲(chǔ)和處理、計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的全息圖等多個(gè)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(yīng)用也是基于這一特點(diǎn).在成像領(lǐng)域,全息術(shù)的成功應(yīng)用就是將其與傳統(tǒng)的顯微術(shù)結(jié)合起來(lái)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(duì)物體成放大的像,然后記錄該放大像的全息圖,再通過(guò)目鏡觀察再現(xiàn)的放大像.這一技術(shù)對(duì)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(shí)像,此技術(shù)尤其適用于觀察動(dòng)態(tài)的三圍粒子場(chǎng)分布.全息術(shù)可以在瞬時(shí)內(nèi)記錄動(dòng)態(tài)的三圍粒子場(chǎng)分布的全息圖,通過(guò)再現(xiàn)不同深度的靜態(tài)像,詳細(xì)分析三圍粒子場(chǎng)的特點(diǎn).研究人員也試圖把它應(yīng)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(yùn)動(dòng)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(gè)重要的應(yīng)用是干涉測(cè)量.全息干涉儀測(cè)量有多種形式,如散斑干涉儀、時(shí)間平均干涉儀、多重曝光干涉儀、實(shí)時(shí)全息干涉儀等,但其基本的原理都是利用全息干涉存儲(chǔ)時(shí)間或空間是波長(zhǎng)不同的兩個(gè)或多個(gè)光波場(chǎng),再將這些光波場(chǎng)沖減之后,獲得相應(yīng)的信息.全息干涉儀一個(gè)重要的應(yīng)用是無(wú)損測(cè)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(dòng)測(cè)量分析分析等.
全息光學(xué)元件是光學(xué)衍射元件的進(jìn)一步發(fā)展.與傳統(tǒng)的衍射光學(xué)元件想比,全息光學(xué)元件具有口徑大、重量輕、體積小,可形成重疊的多功能光學(xué)元件等優(yōu)點(diǎn).平面的全息光學(xué)元件(Holographic Optical Elements,HOE)在光波的波形整形、光束的擴(kuò)束、光束的分束和合束、光學(xué)掃描器件等方面有重要的應(yīng)用。
三維全息顯示是全息術(shù)另一重要的應(yīng)用領(lǐng)域,也是發(fā)展成商業(yè)化應(yīng)用最大的一個(gè)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(shí)驗(yàn)室,走向?qū)嵱没?從目前的情況來(lái)看,實(shí)用化最廣的就是模壓的彩虹全息術(shù),現(xiàn)已應(yīng)用于全息防偽、包裝、印刷。廣告等多個(gè)領(lǐng)域.
以上介紹的是平面全息圖的主要應(yīng)用方面.體積全息圖由于其“體”本質(zhì),故具有嚴(yán)格的布拉格波長(zhǎng)和角度選擇性.利用體全息圖的這一特性,可發(fā)展許多應(yīng)用領(lǐng)域,如光信息存儲(chǔ)和處理領(lǐng)域的高密度體全息存儲(chǔ)、體全息相關(guān)識(shí)別、基于體全息加權(quán)的光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、體全息成像系統(tǒng)的空間-光譜濾波的體全息光學(xué)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(lái),隨著對(duì)全息技術(shù)的不斷研究,全息術(shù)在概念的延伸和應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,如全息光子晶體、偽全息存儲(chǔ)、非相干相關(guān)全息術(shù)等.本站將在后續(xù)內(nèi)容中對(duì)體全息技術(shù)的有關(guān)應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的闡述.
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