淺談全息技術(shù)的使用

[摘 要]隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，普通的二維照相技術(shù)已經(jīng)滿足不了我們發(fā)展的需求，因此激光全息照相也不斷進(jìn)一步發(fā)展并且應(yīng)用到了我們生活的方方面面。內(nèi)容簡要講述了什么是全息激光拍照的原理，并著重說明當(dāng)前全息照相技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，利于把握技術(shù)運(yùn)用動向，還對激光全息照相技術(shù)的發(fā)展提出了相關(guān)展望。

[關(guān)鍵詞]激光全息照相;全息圖;全息應(yīng)用

隨著技術(shù)的發(fā)展，我們從以前的膠卷相片進(jìn)化到了數(shù)碼照片，雖然省去了復(fù)雜的沖洗過程，但是得到的仍然是二維圖像，在很多精密技術(shù)的剛需下二維圖像并不能滿足要求，因此激光全息照相在最近的20多年來得到了迅速的發(fā)展并且廣泛使用。

一、何為激光全息照相

我們從光波動理論可以知道，光波它是一種電磁波，二維照相的基本原理是基于透鏡組成像，使物體的形狀、顏色記錄在光感原件上，而光感原件上記錄的也僅僅是物體表面反射的光強(qiáng)或自身發(fā)光的強(qiáng)度，換句話說是指只能記錄物體光波振幅的信息。激光全息照相技術(shù)卻是一種不基于透鏡組的成像技術(shù)。

二、全息照相的理論步驟

激光全息照相分為兩個部分：第一步是攝記下物體的全息圖，所獲得的全息圖是記錄物體本身的光波，而不是物體所成的像，也稱之為波前記錄。用一束很強(qiáng)的激光（相干光）照射物體，從物體反射的物光射向光感膠片，同時還要使這束激光的一部分直接照射在膠片上，這稱之為參照光（相干光），物體和參照光發(fā)生干涉現(xiàn)象記錄在膠片上就完成了一張全息圖。

第二部是用參照光（足夠強(qiáng)的激光）照射全息圖，全息圖上明暗相間的干涉圖像和光柵一樣產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，使得全息圖回放原物體光波，而不是物體所成的像。

三、全息照相技術(shù)的特質(zhì)

1.記錄著物體所反射的光的全部信息，所以回放的時候我們看到的是一個立體感很強(qiáng)，與實(shí)物視覺效果無差的一個像，全息圖記錄的是物體的像具有景深、視差完整的三維圖像。

2.全息照相有一個很有趣的點(diǎn)是，無論底片分成多少部分，每一個部分都是一個獨(dú)立體，它們所記錄的像都是完整的，每一部分都可以完整地再現(xiàn)原本的物象，我們普通照片如果底片分成幾個碎片，每一個碎片記錄的只是自己的一部分，這就是全息照片與普通照片一個很大的區(qū)別。

3.同一張全息照片底片可以多次記錄，回放時每一個像可以不受其他像的干擾單獨(dú)顯示出來。

四、全息照相技術(shù)在生活中的應(yīng)用

1.大容量信息存儲技術(shù)

基于全息照相技術(shù)的格式存儲，利用全息照相的基本原理使得物體反射的光與參照光耦合與解耦合，從而實(shí)現(xiàn)信息存儲和結(jié)合。

利用全息技術(shù)存儲信息具有以下優(yōu)勢：

（1）數(shù)據(jù)的記錄、讀取速度極快。

（2）存儲容量大。

（3）存儲信息的底片碎裂也不影響所記錄信息的完整性。

2.全息投影

全息投影又稱360度全息技術(shù)，基于激光投射制作各種各樣全息圖，不同類型的全息圖顯示方式可分別用于建筑業(yè)的室內(nèi)外效果展示、廣告制作等，在科幻片里我們可以看到立體投影的功能，未來的電影不局限于投影幕上，之前上海舉辦的世界博覽會上很多國家的展館也多次看到全息投影的技術(shù)身影。

3.全息顯微技術(shù)

借助于記錄和回放過程之間光波前曲率半徑的大小的改變或光波長距離的改變從而實(shí)現(xiàn)的，通過全息顯微技術(shù)我們可以觀察到細(xì)小物體的三維圖像。

全息顯微技術(shù)不需要切片的制作，甚至可以對活體標(biāo)本進(jìn)行觀察，使用脈沖激光把觀察體“冰凍”起來，再進(jìn)行觀察。

4.軍事偵察

運(yùn)用全息以及信息處理技術(shù)，可獲得偵查對象的立體圖像，還可以對不清晰的照片進(jìn)行修復(fù)，對遠(yuǎn)處敵方戰(zhàn)地輪廓投放。除了光學(xué)全息外，還有遠(yuǎn)紅全息、超聲全息、微波全息等技術(shù)，超聲全息在軍事上可用于水下戰(zhàn)斗偵查，在工業(yè)上對結(jié)構(gòu)、材料做無損排查。

五、總結(jié)

全息技術(shù)改變原始的二維成像技術(shù)，記錄的成像信息更為真實(shí)細(xì)致，使得我們置身于顯示和虛擬相互交錯的局面當(dāng)中，全息照相技術(shù)在未來社會中會有巨大的發(fā)展前景。鑒于目前全息技術(shù)運(yùn)用的耗材成本大，受環(huán)境影響因素較大，因此導(dǎo)致目前該項(xiàng)技術(shù)難以廣泛推廣，所以我們需要突破空間、材料等相關(guān)因素，從而實(shí)現(xiàn)全息技術(shù)的普及，在技術(shù)更新的道路上我們還要不斷努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張靜，葉玉堂，謝煜，等.同步多路相移數(shù)字全息技術(shù)[J].光學(xué)學(xué)報，2013.

[2]陳寧. 數(shù)字全息技術(shù)研究[D].暨南大學(xué)，2004.

[作者簡介]

何珊（1991—），女，漢族，廣東人，本科，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：理論物理。

[作者單位]

廣東理工學(xué)院

（編輯：司楠）