信息光學(xué)(傅里葉光學(xué))Chap7-2

1、全息術(shù)原理全息術(shù)原理波前記錄與再現(xiàn)波前記錄與再現(xiàn) 波前記錄波前記錄設(shè)物波和參考波到達(dá)設(shè)物波和參考波到達(dá)H H上的復(fù)振幅分別為上的復(fù)振幅分別為: : O ( x , y ) = O 0 ( x , y ) exp jf fo ( x , y ) R ( x , y ) = R 0 ( x , y ) exp jf fr ( x , y ) 曝光光強(qiáng)為曝光光強(qiáng)為 :I ( x , y ) = U ( x , y )U * ( x , y ) =O2 2 +R2 2 + + OR* + O*R 干涉場光振幅應(yīng)是兩者的相干疊加，干涉場光振幅應(yīng)是兩者的相干疊加，H H 上的總光場上的總光場 U ( x

2、, y ) = O ( x , y ) + R ( x , y ) xy全息干板全息干板H上設(shè)置上設(shè)置x , y坐標(biāo)，坐標(biāo)，全息圖的透過率函數(shù)全息圖的透過率函數(shù)t tH H 與曝光光強(qiáng)成正比與曝光光強(qiáng)成正比： t tH H ( x , y ) =| |O2 2 +R2 2 + + OR* + O*R 全息術(shù)原理全息術(shù)原理波前記錄與再現(xiàn)波前記錄與再現(xiàn) 2、波前再現(xiàn)：、波前再現(xiàn)： 全息學(xué)基本方程全息學(xué)基本方程透過透過H后的光場復(fù)振幅后的光場復(fù)振幅 U( x , y ) = C ( x , y )t tH H ( x , y ) 用照明光波用照明光波 C ( x , y ) = C 0 ( x ,

3、y ) exp jf fc ( x , y ) 照射全息圖照射全息圖= C0(O02 + R02) expjf fc(x, y) +C0O0R0expj(f fof fr+f fc) + C0O0R0e x p - -j(f fof frf fc) U(x, y) = C0(x, y)expjf fc(x, y)|O|2+|R|2 +OR*+ O*R 與再現(xiàn)光相似與再現(xiàn)光相似包含物的共軛位相信息包含物的共軛位相信息共軛再現(xiàn)時(shí)得共軛再現(xiàn)時(shí)得到到與原物相像與原物相像的實(shí)像（贗實(shí)的實(shí)像（贗實(shí)像）像）包含物的位相信息包含物的位相信息全同照全同照明時(shí)得明時(shí)得到到原始原始像像（虛象）（虛象）全息圖的分類全

4、息圖的分類 全全息息圖圖平面全息圖平面全息圖體積全息圖體積全息圖表面浮雕型表面浮雕型折射率型折射率型記錄介質(zhì)膜厚物光的特點(diǎn)菲涅耳全息圖菲涅耳全息圖夫瑯禾費(fèi)全息圖夫瑯禾費(fèi)全息圖傅里葉變換全息圖傅里葉變換全息圖振幅型振幅型相位型相位型透過率函數(shù)平面全息圖平面全息圖傅里葉變換全息圖傅里葉變換全息圖體積全息圖體積全息圖菲涅耳全息圖菲涅耳全息圖全息圖的分類（續(xù)）全息圖的分類（續(xù)）全全息息圖圖照明光和衍照明光和衍射光的方向射光的方向透射型透射型反射型反射型鄰面入射型鄰面入射型激光再現(xiàn)激光再現(xiàn)白光再現(xiàn)白光再現(xiàn)再現(xiàn)時(shí)照明光再現(xiàn)時(shí)照明光360合成全息合成全息彩虹全息彩虹全息真彩色全息真彩色全息像面全息像面全息7

5、-6 平面全息圖平面全息圖 平面全息圖平面全息圖( (二維全息圖二維全息圖) )只需考慮只需考慮x - - y平面上的振幅透射率分布，而無須考慮記錄材平面上的振幅透射率分布，而無須考慮記錄材料的厚度料的厚度. .記錄材料厚度記錄材料厚度 h 一般符合下式所限制的條件：一般符合下式所限制的條件：h 10nd2 / ( 2 )乳膠折射率乳膠折射率曝光波長曝光波長條紋間距條紋間距inddh2102sin2f2sin21ind)2/sin(1dh以平面波光柵為例：以平面波光柵為例：h/2d7-6 平面全息圖平面全息圖 1、菲涅耳全息圖、菲涅耳全息圖共軛光再現(xiàn)共軛光再現(xiàn)菲涅耳全息圖記錄與再現(xiàn)光路菲涅耳全

6、息圖記錄與再現(xiàn)光路原參考光再現(xiàn)原參考光再現(xiàn) 再現(xiàn)原始像位于記再現(xiàn)原始像位于記錄時(shí)物體的位置，且與錄時(shí)物體的位置，且與物體完全相同，同時(shí)還物體完全相同，同時(shí)還存在一個(gè)畸變的共軛像。存在一個(gè)畸變的共軛像。得到物體的不畸變的實(shí)贗像得到物體的不畸變的實(shí)贗像 普遍的物像關(guān)系需要具體分析普遍的物像關(guān)系需要具體分析7-6 平面全息圖平面全息圖 1、菲涅耳全息圖、菲涅耳全息圖考察原始像項(xiàng)：考察原始像項(xiàng)：設(shè)像平面與全息圖平面距離為設(shè)像平面與全息圖平面距離為zi，對(duì)對(duì)應(yīng)的像平面坐標(biāo)為應(yīng)的像平面坐標(biāo)為 (xi , yi)?？疾斓谌?xiàng)成像光波考察第三項(xiàng)成像光波U3 ( x , y )經(jīng)菲涅耳衍射在經(jīng)菲涅耳衍射在(xi

7、 , yi)平面產(chǎn)生的分布平面產(chǎn)生的分布U3 ( xi , yi ) 。 UH ( x , y ) = tH ( x , y ) C ( x , y ) = | O | 2 C + | R | 2 C + O R* C + O* R C 原始像項(xiàng)原始像項(xiàng)記作記作U3 ( x , y )思路：根據(jù)全息學(xué)基本方程，透過全息圖的光場：思路：根據(jù)全息學(xué)基本方程，透過全息圖的光場：其中其中R和和C寫成簡寫成簡單球面波，單球面波，O寫成寫成物分布在全息圖物分布在全息圖平面產(chǎn)生的菲涅平面產(chǎn)生的菲涅耳衍射分布。耳衍射分布。采用近主光線近似，采用近主光線近似，可以逐步演算，得出普遍的物像關(guān)系式（可以逐步演算，得

8、出普遍的物像關(guān)系式（5.21-5.25)例題：例題：P160, 5.2題題如圖所示，點(diǎn)光源如圖所示，點(diǎn)光源A A（0 0，-40-40，-150-150）和）和B B（0 0，3030，-100-100）發(fā)出的球面波在記錄平面上產(chǎn)生干涉，發(fā)出的球面波在記錄平面上產(chǎn)生干涉，xBOAzy寫出兩個(gè)球面波在記錄平面寫出兩個(gè)球面波在記錄平面上復(fù)振幅分布的表達(dá)式上復(fù)振幅分布的表達(dá)式; ; 寫出干涉條紋強(qiáng)度分布的表寫出干涉條紋強(qiáng)度分布的表達(dá)式；達(dá)式； 設(shè)全息干板的尺寸為設(shè)全息干板的尺寸為100 100 100 mm100 mm2 2， = 632.8nm = 632.8nm，求，求全息圖上最高和最低空間頻全

9、息圖上最高和最低空間頻率；說明這對(duì)記錄介質(zhì)的分率；說明這對(duì)記錄介質(zhì)的分辨率有何要求？辨率有何要求？ 例題：例題：P160, 5.2題題解解1：采用近軸近似。設(shè)點(diǎn)源：采用近軸近似。設(shè)點(diǎn)源A、B發(fā)出發(fā)出的球面波在記錄平面上的復(fù)振幅分布分的球面波在記錄平面上的復(fù)振幅分布分別為別為UA和和UB， 并且寫為：并且寫為： 22)-()-()2/(expexp2AAAAAAyyxxzjkjkzaU22)-()-()2/(expexp2BBBBBByyxxzjkjkzaU其中其中: xA = xB = 0, yA = -40, zA = -150, yB = 30, zB = -100; aA、aB分別是球面

10、波的振幅；分別是球面波的振幅；k為波數(shù)。為波數(shù)。 xBOAzy例題：例題：P160, 5.2題題 2. I = |UA+UB|2 = UA UA* + UB UB* +UA*UB+ UAUB* -2-2-4 -2-2-442222222222)()()/()()()/(exp)exp()()()/()()()/(exp)exp(BBBAAABABABBBAAABABABAyyxxzjkyyxxzjkjkzjkzaayyxxzjkyyxxzjkjkzjkzaaaa+=0222210)()()()(cosfBBBAAAzyyxxzyyxxIII可以寫成如下的形式：可以寫成如下的形式：思考：思考：I

11、0, I1, f f0 的形式？局部空間頻率？的形式？局部空間頻率？例題：例題：P160, 5.2題題 3 .設(shè)全息干板法線沿設(shè)全息干板法線沿 z z 軸，設(shè)點(diǎn)源軸，設(shè)點(diǎn)源A與點(diǎn)源與點(diǎn)源B到達(dá)干板的光到達(dá)干板的光線的最大和最小夾角分別為線的最大和最小夾角分別為maxmax和和minmin，A、B發(fā)出的到達(dá)干發(fā)出的到達(dá)干板兩個(gè)邊緣的光線與干板的夾角分別為板兩個(gè)邊緣的光線與干板的夾角分別為A A、B B、A A和和B B，如圖所示，它們的關(guān)系為，如圖所示，它們的關(guān)系為 A = tg-1zA/（-yA - 50） B = tg-1zB/（-yB - 50） A= tg-1zA/（yA - 50） B

12、 = tg-1zB/（yB - 50） max=A -B ， min=B -AAOBzy max B B B B A A A A min例題：例題：P160, 5.2題題AOBzy max B B B B A A A A min根據(jù)全息光柵記錄原理，全息圖上所記錄的根據(jù)全息光柵記錄原理，全息圖上所記錄的 最高空間頻率最高空間頻率 fmax= （2/ ）sin（max/2）cos 1 最低空間頻率最低空間頻率 fmin= （2/ ）sin（min/2）cos 2其中其中角表示角表示全息圖平面的法線與干涉條紋面的夾角全息圖平面的法線與干涉條紋面的夾角. 由幾何關(guān)系可知由幾何關(guān)系可知cos 1 =

13、sin（A +B）/2 cos 2 = sin（A+B）/2將數(shù)據(jù)代入得將數(shù)據(jù)代入得 fmax= 882 l/mm ，fmin= 503 l/mm 全息圖的空間頻率最高為全息圖的空間頻率最高為882 l/mm，最低為，最低為503 l/mm，要求記，要求記錄介質(zhì)的分辨率不得低于錄介質(zhì)的分辨率不得低于900 l/mm。 作業(yè)作業(yè)P160 5.6: 改為：改為：用圖用圖5.34光路制作一個(gè)光路制作一個(gè)全息透鏡全息透鏡 7-6 平面全息圖平面全息圖 2、傅里葉變換全息圖傅里葉變換全息圖 記錄原理：記錄原理：傅里葉變換全息圖：傅里葉變換全息圖：記錄物的傅里葉譜，并非物光本身記錄物的傅里葉譜，并非物光本

14、身全息干板置于后焦面上全息干板置于后焦面上斜入射的平行光作為參考光斜入射的平行光作為參考光物物O(xo, yo)置于置于 透鏡前焦面透鏡前焦面 平行光照明平行光照明透鏡透鏡L后焦面上后焦面上得到它的傅里葉得到它的傅里葉頻譜頻譜7-6 平面全息圖平面全息圖 2、傅里葉變換全息圖傅里葉變換全息圖 物光波：物光波：O ( xo , yo ) = O0 ( xo , yo ) exp jf fo ( xo , yo ) R ( xo , yo ) = R0 ( xo + b , yo )參考光參考光: : 可利用置于前焦面上的點(diǎn)光源產(chǎn)生，設(shè)其位置坐標(biāo)為可利用置于前焦面上的點(diǎn)光源產(chǎn)生，設(shè)其位置坐標(biāo)為(

15、(- -b b,0,0) )，數(shù)學(xué)表述為，數(shù)學(xué)表述為函數(shù)：函數(shù)：fx = xf / ( f )、fy = yf / ( f )，xfyf為透鏡后焦面的空間坐為透鏡后焦面的空間坐標(biāo)，標(biāo)，f為透鏡焦距為透鏡焦距 到達(dá)記錄平面的到達(dá)記錄平面的光復(fù)振幅光復(fù)振幅是它們的傅里葉頻譜之和：是它們的傅里葉頻譜之和： 2 exp d d ) ( 2 exp ) , ( ,ooooooo b f jR yx yf xfj -yxOffffROUxyxyxyxHROFF O 7-6 平面全息圖平面全息圖 2、傅里葉變換全息圖傅里葉變換全息圖曝光光強(qiáng)曝光光強(qiáng)： I ( fx , fy ) = ( O + R ) (

16、O + R )* = |O ( fx , fy )| 2 + Ro2 + RoO(fx , fy )exp (-j2 fxb ) + Ro O* (fx，fy)exp (j2 fx b)線性處理后，全息圖的線性處理后，全息圖的透射率透射率tH I，即，即 ooooo-oooo2o2Hdd- 2cos , 2 | | yxyfbxfyxORR,ff,fftyxyxyxfO傅里葉全息傅里葉全息圖兩大特點(diǎn)圖兩大特點(diǎn)1: 1: 它所記錄的是物的頻譜它所記錄的是物的頻譜2: 2: 全息圖的條紋結(jié)構(gòu)有序，呈多族余弦光柵按一全息圖的條紋結(jié)構(gòu)有序，呈多族余弦光柵按一定規(guī)律線性重疊而成。定規(guī)律線性重疊而成。7-

17、6 平面全息圖平面全息圖 2、傅里葉變換全息圖傅里葉變換全息圖 再現(xiàn)原理再現(xiàn)原理再再現(xiàn)現(xiàn)光光路路平行光垂直入射平行光垂直入射: : C ( x , y ) = Co exp ( jc ) = 1全息圖后的光振幅為全息圖后的光振幅為: : UH = C tH tH = | O | 2 + Ro2 + RoO ( fx , fy ) exp ( - j2 fxb ) + RoO* ( fx , fy ) exp ( j2fxb )共軛頻譜共軛頻譜包含物的頻譜包含物的頻譜附加位相附加位相exp ( - j2 fxb )和和exp ( j2fxb )只在指數(shù)上差一個(gè)符號(hào)，只在指數(shù)上差一個(gè)符號(hào)，必然對(duì)稱

18、分布于零級(jí)兩側(cè)，傾角分別為必然對(duì)稱分布于零級(jí)兩側(cè)，傾角分別為x = sin-1 (b/f)7-6 平面全息圖平面全息圖 2、傅里葉變換全息圖傅里葉變換全息圖Uf1 = 1 | O ( fx , fy ) | 2 = 1 O ( fx , fy ) O* ( fx , fy ) = O ( xo, yo ) * O* ( - xo, - yo ) = O ( xo, yo ) O ( xo, yo )物函數(shù)的自相關(guān)物函數(shù)的自相關(guān)( () )，因，因頻率較低，故分布于原點(diǎn)頻率較低，故分布于原點(diǎn)附近，形成暈輪光附近，形成暈輪光再再現(xiàn)現(xiàn)光光路路得到四項(xiàng)得到四項(xiàng). 首先考察前首先考察前2項(xiàng)：項(xiàng)：Uf2

19、= 1 R02 是是d d 函數(shù)，形成焦點(diǎn)處的亮點(diǎn)，稱為零級(jí)函數(shù)，形成焦點(diǎn)處的亮點(diǎn)，稱為零級(jí)7-6 平面全息圖平面全息圖 2、傅里葉變換全息圖傅里葉變換全息圖第三項(xiàng)：第三項(xiàng)：再再現(xiàn)現(xiàn)光光路路yxoyoxyxoyxoyoxxyxoxyxfdfdfyfbxfjffRdfdfyfxfjbfjffRbfjffORU)(2exp,2exp2 -exp,2exp, 013OO=O( xo - b, yo ) 中心位置在中心位置在(b,0)處的倒立實(shí)像：處的倒立實(shí)像：原始像原始像再再現(xiàn)現(xiàn)光光路路7-6 平面全息圖平面全息圖 2、傅里葉變換全息圖傅里葉變換全息圖Uf4 = 1 RoO* ( fx , fy )

20、 exp ( j2fxb ) = RoO* ( - xo - b, - yo )第四項(xiàng)：第四項(xiàng)：代表物的共軛像，位置在代表物的共軛像，位置在( - b , 0 )處，是處，是一正立實(shí)贗像一正立實(shí)贗像對(duì)于大部分低頻物來說，其頻譜都非常集中，對(duì)于大部分低頻物來說，其頻譜都非常集中，直徑僅直徑僅1mm1mm左右，記錄時(shí)若用細(xì)光束作參考光，左右，記錄時(shí)若用細(xì)光束作參考光，可使全息圖的面積小于可使全息圖的面積小于2mm2mm2 2, ,特別適用于高密度特別適用于高密度全息存儲(chǔ)全息存儲(chǔ)例題：例題：P161, 5.7P161, 5.7題題 用圖示光路記錄和再現(xiàn)傅里葉變換全息圖。透鏡用圖示光路記錄和再現(xiàn)傅里葉

21、變換全息圖。透鏡L1和和 L2的焦的焦距分別為距分別為f1 和和f2，參考光角度為，參考光角度為 ，求再現(xiàn)像的位置和全息成像求再現(xiàn)像的位置和全息成像的放大倍率。的放大倍率。OL1HHL2P f1 f1 f2 f2 解：根據(jù)傅里葉變換全息圖再現(xiàn)原理，由公式（解：根據(jù)傅里葉變換全息圖再現(xiàn)原理，由公式（533）可知，再）可知，再現(xiàn)像對(duì)稱分布于零級(jí)兩側(cè)，且傾角分別為：現(xiàn)像對(duì)稱分布于零級(jí)兩側(cè)，且傾角分別為：+ ，+ sin = xp / f2 所以：所以：xp = + f2 sin 即原始像和共軛像分別位于即原始像和共軛像分別位于xp = f2 sin 和和xp = - f2 sin 處處由幾何關(guān)系可知

22、：由幾何關(guān)系可知：成像放大倍率：成像放大倍率：考慮兩個(gè)變換透鏡焦距的差別考慮兩個(gè)變換透鏡焦距的差別作業(yè)：繼續(xù)完成作業(yè)：繼續(xù)完成 P161, 5.7P161, 5.7題題7-6平面全息圖平面全息圖 5、像、像全息圖全息圖 物體非?？拷涗浗橘|(zhì)，或利用成像系統(tǒng)使物體成物體非常靠近記錄介質(zhì)，或利用成像系統(tǒng)使物體成像在記錄介質(zhì)附近，拍攝的全息圖稱為像面全息圖像在記錄介質(zhì)附近，拍攝的全息圖稱為像面全息圖像全息圖可以用擴(kuò)展像全息圖可以用擴(kuò)展白光光源白光光源照明再現(xiàn)，不管參考照明再現(xiàn)，不管參考光是光是發(fā)散光波發(fā)散光波還是還是平行光平行光，都可以用一個(gè)燈絲稍集，都可以用一個(gè)燈絲稍集中的白熾燈，中的白熾燈，按記

23、錄時(shí)參考光的方向照明進(jìn)行再現(xiàn)按記錄時(shí)參考光的方向照明進(jìn)行再現(xiàn)對(duì)于全息的實(shí)際應(yīng)用有極重要的意義。對(duì)于全息的實(shí)際應(yīng)用有極重要的意義。7-6 平面全息圖平面全息圖 5、像、像全息圖全息圖像全息圖記錄時(shí)所用的像光波一般有兩種方式像全息圖記錄時(shí)所用的像光波一般有兩種方式 透鏡成像透鏡成像7-6 平面全息圖平面全息圖 5、像、像全息圖全息圖 用全息圖的再現(xiàn)像用全息圖的再現(xiàn)像先對(duì)物體記錄一張菲涅耳全息圖先對(duì)物體記錄一張菲涅耳全息圖 H H1 1用原參考光波的共軛光波照用原參考光波的共軛光波照明光波明光波H H1,1,再現(xiàn)出一實(shí)像再現(xiàn)出一實(shí)像將這個(gè)實(shí)像成在記錄介質(zhì)面上，將這個(gè)實(shí)像成在記錄介質(zhì)面上，引入?yún)⒖脊獠?/p>

24、制成像全息圖引入?yún)⒖脊獠ㄖ瞥上袢D H H2 2 。7-6 平面全息圖平面全息圖 6、相位、相位全息圖全息圖 對(duì)照明光是透明的，但由于其內(nèi)部折射率或厚對(duì)照明光是透明的，但由于其內(nèi)部折射率或厚度分布不均，當(dāng)光波從全息圖通過時(shí)，其位相度分布不均，當(dāng)光波從全息圖通過時(shí)，其位相被調(diào)制，從而使記錄在上面的物信息得以恢復(fù)。被調(diào)制，從而使記錄在上面的物信息得以恢復(fù)。全息圖的透射率通常是復(fù)函數(shù)：全息圖的透射率通常是復(fù)函數(shù)：tH ( x , y ) = t0 ( x , y ) exp jf fH ( x , y ) 振幅全息圖振幅全息圖f fH = 常數(shù)常數(shù)相位全息圖相位全息圖t0 = 常數(shù)常數(shù)相位全息圖相

25、位全息圖相位全息圖的衍射效率一般比較高相位全息圖的衍射效率一般比較高7-6 平面全息圖平面全息圖 6、相位、相位全息圖全息圖相位全息圖的類型相位全息圖的類型 折射率型折射率型表面浮雕型表面浮雕型位相分布是由折射率變化引起的位相分布是由折射率變化引起的例如，將銀鹽干板制成的全息圖置于氧化劑中漂白，可例如，將銀鹽干板制成的全息圖置于氧化劑中漂白，可得到折射率全息圖。常用的氧化劑有鐵氰化鉀、氯化汞、得到折射率全息圖。常用的氧化劑有鐵氰化鉀、氯化汞、氯化鐵、重鉻酸銨、溴化銅及溴蒸汽等。再如用重鉻酸氯化鐵、重鉻酸銨、溴化銅及溴蒸汽等。再如用重鉻酸鹽明膠或光致聚合物制成的全息圖，也屬折射率型。鹽明膠或光致

26、聚合物制成的全息圖，也屬折射率型。位相分布是由記錄介質(zhì)表面厚位相分布是由記錄介質(zhì)表面厚度變化而引起的度變化而引起的例如，將銀鹽干板制成的全息圖置于鞣化漂白液中，經(jīng)例如，將銀鹽干板制成的全息圖置于鞣化漂白液中，經(jīng)干燥便可制得浮雕型全息圖；再如用光致抗蝕劑（光刻干燥便可制得浮雕型全息圖；再如用光致抗蝕劑（光刻膠）作記錄介質(zhì)，得到的全息圖也是浮雕型。膠）作記錄介質(zhì)，得到的全息圖也是浮雕型。7-7 體積全息圖體積全息圖 Volume HologramsVolume Holograms體積全息圖體積全息圖通常膠膜厚度滿足關(guān)系式：通常膠膜厚度滿足關(guān)系式：當(dāng)用于全息記錄的感光膠膜厚度足夠厚時(shí)，它在物當(dāng)用于全

27、息記錄的感光膠膜厚度足夠厚時(shí)，它在物光和參考光的干涉場中將記錄到明暗相間的三維空光和參考光的干涉場中將記錄到明暗相間的三維空間曲面族，這種全息圖在再現(xiàn)過程中將主要顯示出間曲面族，這種全息圖在再現(xiàn)過程中將主要顯示出體效應(yīng)，與前一節(jié)所介紹的平面全息圖的特點(diǎn)有很體效應(yīng)，與前一節(jié)所介紹的平面全息圖的特點(diǎn)有很大差別大差別。2102ndh記錄介質(zhì)的折射率記錄介質(zhì)的折射率記錄波長記錄波長干涉條紋周期干涉條紋周期7-7 體積全息圖體積全息圖 1、體全息圖的記錄與再現(xiàn)體全息圖的記錄與再現(xiàn)物光波和參考光波都是平面波物光波和參考光波都是平面波條紋面應(yīng)處于條紋面應(yīng)處于R和和O兩光夾角兩光夾角的角平分線，它與兩束光的夾

28、的角平分線，它與兩束光的夾角角應(yīng)滿足關(guān)系式應(yīng)滿足關(guān)系式根據(jù)光的干涉原理，在記錄介根據(jù)光的干涉原理，在記錄介質(zhì)內(nèi)部應(yīng)形成等間距的平面族質(zhì)內(nèi)部應(yīng)形成等間距的平面族結(jié)構(gòu)，稱為體光柵結(jié)構(gòu)，稱為體光柵 = = ( 1 1 - 2 ) / 2 2參考光在介質(zhì)參考光在介質(zhì)內(nèi)的入射角內(nèi)的入射角物光在介質(zhì)物光在介質(zhì)內(nèi)的入射角內(nèi)的入射角7-7 體積全息圖體積全息圖 1、體全息圖的記錄與再現(xiàn)體全息圖的記錄與再現(xiàn)體光柵常數(shù)體光柵常數(shù) 應(yīng)滿足關(guān)系應(yīng)滿足關(guān)系式式布喇格布喇格角角光波在介質(zhì)內(nèi)光波在介質(zhì)內(nèi)傳播的波長傳播的波長2sin = 布喇格條件布喇格條件只有當(dāng)再現(xiàn)光波完全滿足該布喇只有當(dāng)再現(xiàn)光波完全滿足該布喇格條件時(shí)才能

29、得到最強(qiáng)的衍射光格條件時(shí)才能得到最強(qiáng)的衍射光具體說來，若把條紋面看作反射鏡面，具體說來，若把條紋面看作反射鏡面，則只有當(dāng)相鄰條紋面的反射光的光程差則只有當(dāng)相鄰條紋面的反射光的光程差均滿足同相相加的條件，即等于光波的均滿足同相相加的條件，即等于光波的一個(gè)波長時(shí)，才能使衍射光達(dá)到極強(qiáng)一個(gè)波長時(shí)，才能使衍射光達(dá)到極強(qiáng)。7-7體積全息圖體積全息圖 1、體全息圖的記錄與再現(xiàn)體全息圖的記錄與再現(xiàn)體全息圖對(duì)于角度和波長如此苛刻的選擇性，造成了體全息圖對(duì)于角度和波長如此苛刻的選擇性，造成了它特殊的應(yīng)用前景它特殊的應(yīng)用前景。因此，僅當(dāng)照明光束的入射角滿足布喇格條件、其波長與記錄因此，僅當(dāng)照明光束的入射角滿足布喇格條件、其波長與記錄波長相同時(shí)，上述條件才能得以滿足。若波長和角度稍有偏移，波長相同時(shí)，上述條件才能得以滿足。若波長和角度稍有偏移，衍射光強(qiáng)將大幅度下降，并迅速降為