閃耀光柵和反射式階梯光柵課件

1、3.4 衍射光柵衍射光柵3.4.1 概述概述3.4.2 光柵方程光柵方程 3.4.3 各種衍射光柵及其應(yīng)用各種衍射光柵及其應(yīng)用 3.4.1 概述概述 衍射光柵應(yīng)用非常廣泛，通常都是基于夫朗和費(fèi)多縫衍射光柵應(yīng)用非常廣泛，通常都是基于夫朗和費(fèi)多縫衍射效應(yīng)進(jìn)行工作。衍射效應(yīng)進(jìn)行工作。 最早的光柵是夫朗和費(fèi)在最早的光柵是夫朗和費(fèi)在 1819 年制成的金屬絲柵網(wǎng)，年制成的金屬絲柵網(wǎng)，現(xiàn)在的一般光柵是通過在平板玻璃或金屬板上刻劃出一道現(xiàn)在的一般光柵是通過在平板玻璃或金屬板上刻劃出一道道等寬、等間距的刻痕制成的。道等寬、等間距的刻痕制成的。1. 光柵的概念光柵的概念狹義定義狹義定義：平行、等寬而又等間隔的多

2、狹縫裝置。：平行、等寬而又等間隔的多狹縫裝置。 廣義定義廣義定義：凡是能夠起到周期性分割波振面作用的一切光：凡是能夠起到周期性分割波振面作用的一切光學(xué)元器件。包括晶體光柵、超聲光柵、晶體折射率光柵等。學(xué)元器件。包括晶體光柵、超聲光柵、晶體折射率光柵等。 周期性地分割波振面是指：周期性地分割波振面是指： 周期性分割波振面上的周期性分割波振面上的振幅；振幅； 周期性分割波振面上的相位；周期性分割波振面上的相位； 既周期性分割波既周期性分割波振面上的振幅，又周期性分割波振面上的相位。振面上的振幅，又周期性分割波振面上的相位。2. 光柵的分類光柵的分類（1）按照空間維度劃分）按照空間維度劃分 a. 平

3、面上的一維光柵平面上的一維光柵 b. 平面上的二維光柵平面上的二維光柵 c. 空間三維立體光柵空間三維立體光柵（2）按照對入射光的反射和透射作用劃分）按照對入射光的反射和透射作用劃分 a. 反射光柵反射光柵平面反射光柵，凹面反射光柵，閃耀平面反射光柵，凹面反射光柵，閃耀 光柵和反射式階梯光柵；光柵和反射式階梯光柵； b. 透射光柵透射光柵平面透射光柵和透射式階梯光柵平面透射光柵和透射式階梯光柵。（3）按照衍射屏屏函數(shù)的類型劃分）按照衍射屏屏函數(shù)的類型劃分 a. 振幅光柵振幅光柵 b. 相位光柵相位光柵 c. 振幅振幅相位混合型光柵相位混合型光柵（4）按照制備光柵的方法劃分）按照制備光柵的方法劃

4、分 a. 刻畫光柵刻畫光柵刀刻光柵和光刻光柵刀刻光柵和光刻光柵 b. 腐蝕光柵腐蝕光柵 c. 復(fù)制光柵復(fù)制光柵 d. 全息光柵全息光柵（5）按照光柵的面型劃分）按照光柵的面型劃分 a. 平面光柵平面光柵平面反射光柵和平面透射光柵；平面反射光柵和平面透射光柵； b. 凹面光柵凹面光柵高反射率金屬凹面光柵。高反射率金屬凹面光柵。（6）正弦光柵）正弦光柵 a. 正弦振幅光柵正弦振幅光柵屏函數(shù)的模按正弦函數(shù)形式變化；屏函數(shù)的模按正弦函數(shù)形式變化； b. 正弦相位光柵正弦相位光柵屏函數(shù)的輻角按正弦函數(shù)形式變化。屏函數(shù)的輻角按正弦函數(shù)形式變化。 3.4.2 光柵方程光柵方程 由多縫衍射理論，當(dāng)光波垂直入射

5、光柵時(shí)，衍射圖樣中由多縫衍射理論，當(dāng)光波垂直入射光柵時(shí)，衍射圖樣中亮線位置由下式?jīng)Q定：亮線位置由下式?jīng)Q定：d sin = m (m = 0, 1, 2, ) 光柵光柵方程方程 當(dāng)光波斜入射光柵時(shí)，光柵方程的普遍表示式當(dāng)光波斜入射光柵時(shí)，光柵方程的普遍表示式d (sin sin ) = m (m = 0, 1, 2, ) 為入射角為入射角入射光與光柵平面法線的夾角；入射光與光柵平面法線的夾角； 為衍射角為衍射角第第 m 級(jí)衍射光與光柵平面法線的夾角級(jí)衍射光與光柵平面法線的夾角1. 透射光柵的衍射透射光柵的衍射dR2R1dsindsin(a)dR2R1dsindsin(b), 2, 1, 0)si

6、n(sinmmd, 2, 1, 0)sin(sinmmd2. 反射光柵的衍射反射光柵的衍射dR2R1dsindsindR2R1dsindsin, 2, 1, 0)sin(sinmmd, 2, 1, 0)sin(sinmmd3. 光柵方程的本質(zhì)含義光柵方程的本質(zhì)含義d sin = m (m = 0, 1, 2, ) 光柵方程所確定的是：隸屬于各級(jí)衍射亮條紋、光柵方程所確定的是：隸屬于各級(jí)衍射亮條紋、并且屬于不同干涉級(jí)的多光束干涉主極大的方位。并且屬于不同干涉級(jí)的多光束干涉主極大的方位。 從干涉的角度考慮，光柵方程實(shí)質(zhì)上是多光束從干涉的角度考慮，光柵方程實(shí)質(zhì)上是多光束干涉主極大條件加上缺級(jí)條件。干

7、涉主極大條件加上缺級(jí)條件。4. 衍射光柵的分光原理衍射光柵的分光原理d sin = m (m = 0, 1, 2, ) 給定光柵常數(shù)給定光柵常數(shù) d ，當(dāng)用復(fù)色光照射時(shí)，除零級(jí)衍射光，當(dāng)用復(fù)色光照射時(shí)，除零級(jí)衍射光外，不同波長的同一級(jí)衍射光不重合，即外，不同波長的同一級(jí)衍射光不重合，即“色散色散”，這就，這就是衍射光柵的分光原理。是衍射光柵的分光原理。 對應(yīng)于不同波長的各級(jí)亮線稱為光柵譜線，不同波長對應(yīng)于不同波長的各級(jí)亮線稱為光柵譜線，不同波長光譜線的分開程度隨著衍射級(jí)次的增大而增大，對于同一光譜線的分開程度隨著衍射級(jí)次的增大而增大，對于同一衍射級(jí)次而言，波長大者衍射級(jí)次而言，波長大者 大，波

8、長小者大，波長小者 小。小。3.4.2 各種衍射光柵及應(yīng)用各種衍射光柵及應(yīng)用1. 透射光柵與反射光柵透射光柵與反射光柵2. 閃耀光柵閃耀光柵3. 光柵光譜儀光柵光譜儀4. 波導(dǎo)光柵波導(dǎo)光柵5. 光纖光柵的應(yīng)用光纖光柵的應(yīng)用6. 全息光柵全息光柵2. 閃耀光柵閃耀光柵由光柵分光原理可知：由光柵分光原理可知： 各波長零級(jí)衍射主極大重合，無色散。不能用于分光；各波長零級(jí)衍射主極大重合，無色散。不能用于分光；高級(jí)次衍射主極大的光能量較少。使光能量不能集中到分光高級(jí)次衍射主極大的光能量較少。使光能量不能集中到分光的那一級(jí)光譜。的那一級(jí)光譜。)sin(sin)sin(sinda干涉衍射當(dāng)當(dāng) = ，單縫衍射

9、主極大和干涉零級(jí)極大的方向一致。，單縫衍射主極大和干涉零級(jí)極大的方向一致。解決辦法：在玻璃上刻畫出鋸齒形溝槽，構(gòu)成閃耀光柵解決辦法：在玻璃上刻畫出鋸齒形溝槽，構(gòu)成閃耀光柵d反射型反射型 d衍干衍射主極大方向干涉主極大方向透射型透射型 反射式閃耀光柵的角度關(guān)系反射式閃耀光柵的角度關(guān)系 d00dsinN (光柵面法線)A (入射光方向)n(刻槽面法線)B (最大強(qiáng)度衍射光方向)光柵平面mdd2cos2sin2)sin(sin光柵周期為光柵周期為d，槽面與光柵平面夾角為，槽面與光柵平面夾角為 0(閃耀角閃耀角)，對于，對于按按 角入射的光束，單槽面衍射主極大在角入射的光束，單槽面衍射主極大在 B 方

10、向；而方向；而干干射主極大條件射主極大條件：要使要使 m 級(jí)干射主極大條件在級(jí)干射主極大條件在單槽面衍射主極大單槽面衍射主極大 B 方向，方向，根據(jù)角度關(guān)系根據(jù)角度關(guān)系：00B 方向是方向是單槽面衍射主極大方向單槽面衍射主極大方向：所以所以00可求得：可求得：當(dāng)當(dāng) m、 、 、d 已知，即可確定已知，即可確定 0這時(shí)這時(shí)B方向光很強(qiáng)，如同物體光滑表面反射的耀眼光一樣。方向光很強(qiáng)，如同物體光滑表面反射的耀眼光一樣。因此：因此：220mdcossin20當(dāng)沿槽面法線方向入射時(shí)：當(dāng)沿槽面法線方向入射時(shí)： = = = 0 、此時(shí)：、此時(shí)：M0sin2md 主閃耀條件。主閃耀條件。 M閃耀波長；閃耀波長

11、；m閃耀級(jí)次。閃耀級(jí)次。 可見閃耀波長和級(jí)次由閃耀角可見閃耀波長和級(jí)次由閃耀角 0 決定。決定。bdm0sin21， 1 0 1 2 3一級(jí)閃耀波長一級(jí)閃耀波長3. 光柵光譜儀光柵光譜儀透射光柵光譜儀透射光柵光譜儀 S里特羅自準(zhǔn)直光譜儀里特羅自準(zhǔn)直光譜儀 光譜儀多用反射式，特別是閃耀光柵。主要性能指標(biāo)：光譜儀多用反射式，特別是閃耀光柵。主要性能指標(biāo)：cosdddm 線色散線色散 d dl /d d 波長差波長差0.1nm的的兩條譜線在透鏡焦平面兩條譜線在透鏡焦平面上分開的距離上分開的距離cosdddddmffl 角色散角色散 d d /d/d 波長差波長差0.1nm的的兩條譜線分開的角距離兩條

12、譜線分開的角距離（1）色散本領(lǐng)）色散本領(lǐng)（2）分辨本領(lǐng)）分辨本領(lǐng)A用角距離表示：用角距離表示：mNNdmdcoscosdd例如：光柵寬度60mm，1200條/mm， A=72 000 對于=0.6 m的紅光： = 8.3106mmNA 根據(jù)銳利判據(jù)，當(dāng)根據(jù)銳利判據(jù)，當(dāng) + 的的 m 級(jí)主極大恰好落在級(jí)主極大恰好落在 的的m 級(jí)主極大旁的第一級(jí)極小值處時(shí)，級(jí)主極大旁的第一級(jí)極小值處時(shí)， 如果如果 為光柵能分為光柵能分辨的最小波長差，分辨本領(lǐng)定義為：辨的最小波長差，分辨本領(lǐng)定義為：（3）自由光譜范圍）自由光譜范圍光譜不重疊的區(qū)域。光譜不重疊的區(qū)域。) 1()(mmm即波長即波長 的入射光的第的入射

13、光的第 m 級(jí)級(jí) 衍射，只要其譜線寬度衍射，只要其譜線寬度小于小于 = / m ，就不會(huì)發(fā)生與，就不會(huì)發(fā)生與 的的(m -1)或或(m +1)級(jí)衍射光重級(jí)衍射光重疊的現(xiàn)象。疊的現(xiàn)象。當(dāng)當(dāng) 的的 m 級(jí)級(jí)光譜光譜與與 的的 m 1 級(jí)級(jí)光譜重疊時(shí)，有光譜重疊時(shí)，有 光柵在低級(jí)次上使用時(shí)，自由光譜范圍很大，在可見光柵在低級(jí)次上使用時(shí)，自由光譜范圍很大，在可見光范圍可達(dá)幾百光范圍可達(dá)幾百 nm4. 波導(dǎo)光柵波導(dǎo)光柵 波導(dǎo)結(jié)構(gòu)受到周期性微擾：幾何形狀，折射率、幾何波導(dǎo)結(jié)構(gòu)受到周期性微擾：幾何形狀，折射率、幾何形狀和折射率。形狀和折射率。n0n2n1n0n1 n2n3n0 n1n2n3光柵波矢：/2K反

14、射式波導(dǎo)光柵反射式波導(dǎo)光柵 光柵衍射系數(shù)：光柵衍射系數(shù)：222id)(ch)(sh2i)(shLLkLKEER光柵衍射系數(shù)：光柵衍射系數(shù)：復(fù)傳播常數(shù)：復(fù)傳播常數(shù)：2222ikK)coscos(ddii Kkdi2)(thkKkKLR波導(dǎo)光柵的應(yīng)用波導(dǎo)光柵的應(yīng)用用于光波導(dǎo)輸入輸出的耦合：用于光波導(dǎo)輸入輸出的耦合：耦合效率可達(dá)耦合效率可達(dá) 100%變周期光柵變周期光柵光束會(huì)聚耦合器：輸出光束會(huì)聚到一個(gè)點(diǎn)。波導(dǎo)光柵式波分復(fù)用器波導(dǎo)光柵式波分復(fù)用器1 2 3 5. 光纖光柵光纖光柵全息光柵制作系統(tǒng)全息光柵制作系統(tǒng) M1激光器2HMM26. 全息光柵全息光柵例：平面振幅全息光柵例：平面振幅全息光柵正弦光

15、柵的透射系數(shù)正弦光柵的透射系數(shù) 02t(x)x正弦光柵的衍射正弦光柵的衍射 zm=0m= 1m=1作作 業(yè)業(yè)15，16，19，2612. 波帶片波帶片2220120aaA(1) 菲涅耳波帶片菲涅耳波帶片已經(jīng)討論過環(huán)狀菲涅耳波帶，假設(shè)露出的波帶數(shù)為已經(jīng)討論過環(huán)狀菲涅耳波帶，假設(shè)露出的波帶數(shù)為20個(gè)，個(gè)，則則P0點(diǎn)的光強(qiáng)為：點(diǎn)的光強(qiáng)為： 假設(shè)把假設(shè)把2、4、6、20等等10個(gè)偶數(shù)個(gè)偶數(shù)波帶擋掉而不通波帶擋掉而不通光，只讓光，只讓1、3、5、19等等10個(gè)奇數(shù)個(gè)奇數(shù)波帶通光，則波帶通光，則P0點(diǎn)的光強(qiáng)為：點(diǎn)的光強(qiáng)為：119312010aaaaA約400倍這種把奇數(shù)波帶或偶數(shù)波帶擋住所制成的特殊光闌稱

16、為這種把奇數(shù)波帶或偶數(shù)波帶擋住所制成的特殊光闌稱為菲涅耳波帶片菲涅耳波帶片，如圖所示。，如圖所示。遮擋奇數(shù)波帶遮擋奇數(shù)波帶遮擋偶數(shù)波帶遮擋偶數(shù)波帶(2) 菲涅耳波帶片對軸上物點(diǎn)的成像規(guī)律菲涅耳波帶片對軸上物點(diǎn)的成像規(guī)律距菲涅耳波帶為距菲涅耳波帶為R的點(diǎn)源的點(diǎn)源S照明，根據(jù)照明，根據(jù)002RrrRNN經(jīng)變換得到：經(jīng)變換得到：2011NNrRR0相應(yīng)于物距，即觀察點(diǎn)到波帶片的距離。而焦距為：相應(yīng)于物距，即觀察點(diǎn)到波帶片的距離。而焦距為：NfNN2(3) 菲涅耳波帶片的焦距菲涅耳波帶片的焦距 普通透鏡成像是利用折射原理，而波帶利用折射原理，普通透鏡成像是利用折射原理，而波帶利用折射原理，相位差相位差

17、2 整數(shù)倍度可產(chǎn)生相干疊加，從而表現(xiàn)為多焦距。整數(shù)倍度可產(chǎn)生相干疊加，從而表現(xiàn)為多焦距。 除了除了P0點(diǎn)之外點(diǎn)之外(主焦點(diǎn)主焦點(diǎn))，還有一系列光強(qiáng)較小的亮點(diǎn)，還有一系列光強(qiáng)較小的亮點(diǎn)(次次焦點(diǎn)焦點(diǎn))，相應(yīng)的焦距為：，相應(yīng)的焦距為：5 , 3 , 112mNmfNm 如圖：如圖：F1 為上述為上述P0點(diǎn)，波帶是以點(diǎn)，波帶是以F1 為中心劃分的，相為中心劃分的，相鄰波帶到達(dá)鄰波帶到達(dá)F1 的光程差為的光程差為 /2。對于。對于F3 點(diǎn)，相鄰波帶到達(dá)點(diǎn)，相鄰波帶到達(dá)F3 的光程差為的光程差為3 /2。偶數(shù)波帶已遮擋，相鄰?fù)腹獠◣У墓?。偶?shù)波帶已遮擋，相鄰?fù)腹獠◣У墓獬滩顬槌滩顬? ，即為一焦點(diǎn)。，即

18、為一焦點(diǎn)。F1F3F1F5F3F5波帶片2222323221212)2()23()2(mNffNffNffmmNNNNmfNm21(4) 菲涅耳波帶片的制作和應(yīng)用菲涅耳波帶片的制作和應(yīng)用 制作方法：對給定波長和波帶片焦距，決定各帶的斑半制作方法：對給定波長和波帶片焦距，決定各帶的斑半徑：徑：NNfN或方形波帶邊緣位置：或方形波帶邊緣位置：NNNNfNyfNx 應(yīng)用主要是準(zhǔn)直，采用條形和方形波帶片，在七焦點(diǎn)上應(yīng)用主要是準(zhǔn)直，采用條形和方形波帶片，在七焦點(diǎn)上形成平行于波帶的亮線或十字線。形成平行于波帶的亮線或十字線。條形和方形波帶片如圖所示。條形和方形波帶片如圖所示。條形波帶片方形波帶片3.5 全

19、息術(shù)全息術(shù)一、簡介一、簡介二、發(fā)展過程二、發(fā)展過程三、基本原理三、基本原理四、全息照相的技術(shù)要求四、全息照相的技術(shù)要求反射鏡照相底板物體一、簡介一、簡介參考光束物光波實(shí)像照明光波觀察者虛像直射光束兩步成像術(shù)：干涉的記錄，衍射的再現(xiàn)兩步成像術(shù)：干涉的記錄，衍射的再現(xiàn) 普通照相是將物體表面反射或散射的光或物體普通照相是將物體表面反射或散射的光或物體本身發(fā)出的光，通過照相鏡頭成像在感光膠片上。本身發(fā)出的光，通過照相鏡頭成像在感光膠片上。感光膠片上記錄的感光膠片上記錄的只是物體光強(qiáng)度的變化只是物體光強(qiáng)度的變化，所以，所以，得到的是物體的得到的是物體的平面像平面像。與普通成像的區(qū)別：與普通成像的區(qū)別：

20、全息照相采用一種全息照相采用一種“無透鏡無透鏡”的兩步成像法，的兩步成像法，它能在感光膠片上同時(shí)記錄它能在感光膠片上同時(shí)記錄物體的全部信息（物光物體的全部信息（物光的振幅和相位），的振幅和相位），因而具有獲得因而具有獲得立體像立體像的優(yōu)點(diǎn)。的優(yōu)點(diǎn)。第一代全息圖第一代全息圖英國科學(xué)家英國科學(xué)家Gabor1948年提出年提出二、發(fā)展過程二、發(fā)展過程起源：最初的目的是提高電子顯微鏡的分辨率，思想起源：最初的目的是提高電子顯微鏡的分辨率，思想來源于布拉格來源于布拉格 X 射線顯微鏡。射線顯微鏡。 電子顯微鏡優(yōu)于光學(xué)顯微鏡，分辨率高達(dá)電子顯微鏡優(yōu)于光學(xué)顯微鏡，分辨率高達(dá)0.07nm。 源于結(jié)晶學(xué)中應(yīng)用源

21、于結(jié)晶學(xué)中應(yīng)用 X 射線的學(xué)術(shù)界。射線的學(xué)術(shù)界。(只能記錄輻只能記錄輻照度而不能記錄位相信息照度而不能記錄位相信息) 。 蓋伯論證了蓋伯論證了衍射波的相位可以通過與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的參衍射波的相位可以通過與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的參考波比較而確定考波比較而確定。 蓋伯的方法以汞弧燈照明針孔得到需要的空間相蓋伯的方法以汞弧燈照明針孔得到需要的空間相干性。目的是以電子束制圖，用光波重現(xiàn)，從而干性。目的是以電子束制圖，用光波重現(xiàn)，從而得到放大得到放大100000倍倍的效果。的效果。 但問題在于衍射波與參考波有幾乎相同的相位，但問題在于衍射波與參考波有幾乎相同的相位，而只是振幅有變化。孿生波的問題也難以消除。而只是振幅有變

22、化。孿生波的問題也難以消除。 汞燈記錄的同軸全息圖汞燈記錄的同軸全息圖第二代全息圖第二代全息圖利斯等人（利斯等人（Leith和和Uptnieks）用簡單的方式消除了）用簡單的方式消除了孿生波，從而重新激起了人們對全息術(shù)的興趣。孿生波，從而重新激起了人們對全息術(shù)的興趣。 受到通信理論的啟發(fā)，受到通信理論的啟發(fā)，將物體衍射的波前與一個(gè)將物體衍射的波前與一個(gè)離軸的參考波進(jìn)行疊加，消除了共軸孿生波離軸的參考波進(jìn)行疊加，消除了共軸孿生波；使大；使大部分入射光不能透過的物體以及明暗連續(xù)變化的物部分入射光不能透過的物體以及明暗連續(xù)變化的物體都能夠?qū)崿F(xiàn)波前重現(xiàn)。體都能夠?qū)崿F(xiàn)波前重現(xiàn)。 光學(xué)部件的缺陷會(huì)對全息的

23、效果造成影響。光學(xué)部件的缺陷會(huì)對全息的效果造成影響。 物體大小不再有限制；物體大小不再有限制； 漫反射物體全息（部件的影響不再明顯，能夠漫反射物體全息（部件的影響不再明顯，能夠?qū)⒍鄠€(gè)全息圖疊加在底板上）；將多個(gè)全息圖疊加在底板上）； 激光器的出現(xiàn)為全息的發(fā)展提供了機(jī)遇。使得記激光器的出現(xiàn)為全息的發(fā)展提供了機(jī)遇。使得記錄漫反射、三維的物體成為可能。錄漫反射、三維的物體成為可能。 激光記錄、激光再現(xiàn)原始像和共軛像分離的離激光記錄、激光再現(xiàn)原始像和共軛像分離的離軸全息圖，體全息軸全息圖，體全息第三代全息圖第三代全息圖 激光記錄、白光再現(xiàn)激光記錄、白光再現(xiàn)的全息圖。的全息圖。 包括：反射全息、像面全息

24、、彩虹全息及合成包括：反射全息、像面全息、彩虹全息及合成全息等；全息等； 激光的高度相干性對儀器要求較為嚴(yán)格，且相干激光的高度相干性對儀器要求較為嚴(yán)格，且相干噪聲大，給全息術(shù)的實(shí)際應(yīng)用帶來不便。噪聲大，給全息術(shù)的實(shí)際應(yīng)用帶來不便。 Benton，1969年年 彩虹全息彩虹全息第四代全息圖第四代全息圖多色光記錄、白光再現(xiàn)多色光記錄、白光再現(xiàn)的真彩色全息圖的真彩色全息圖 全息術(shù)使用波段：可見光、電子波、全息術(shù)使用波段：可見光、電子波、X 射線、射線、微波和聲波等。應(yīng)用很廣泛微波和聲波等。應(yīng)用很廣泛 全息光學(xué)元件、立全息光學(xué)元件、立體顯示、光學(xué)高密度信息存儲(chǔ)以及全息干體顯示、光學(xué)高密度信息存儲(chǔ)以及全

25、息干渉渉計(jì)量。計(jì)量。三、基本原理三、基本原理(1) 干涉記錄干涉記錄（利用干涉方法拍攝全息圖利用干涉方法拍攝全息圖/全息全息照片）照片）B 物物 REoE 相干光源發(fā)出的一部分光照射相干光源發(fā)出的一部分光照射到物體上，從物體上反射或散射后到物體上，從物體上反射或散射后照射到感光膠片上照射到感光膠片上物光波物光波。 相干光源的另一部分直接照射到感光膠片上，相干光源的另一部分直接照射到感光膠片上，參參考光波考光波。 記錄干涉圖樣的膠片經(jīng)過適當(dāng)?shù)钠毓?、沖洗處理后，就記錄干涉圖樣的膠片經(jīng)過適當(dāng)?shù)钠毓?、沖洗處理后，就是一張全息圖（全息照片）。拍攝過程是一個(gè)記錄或存貯信是一張全息圖（全息照片）。拍攝過程是

26、一個(gè)記錄或存貯信息的過程。息的過程。 物光和參考光在感光膠片上發(fā)生相干疊加，產(chǎn)生的干物光和參考光在感光膠片上發(fā)生相干疊加，產(chǎn)生的干涉圖樣即記錄了物體振幅和相位分布的全部信息。涉圖樣即記錄了物體振幅和相位分布的全部信息。B 物物 REoE分析：分析：),(iRR),(iOOe ),(e ),(yxyxRoyxEEyxEEO(x, y), R(x, y) 分別為物光波和參考光波相位分布。分別為物光波和參考光波相位分布。EO(x, y) , ER(x, y) 分別為物光波和參考光波振幅分布；分別為物光波和參考光波振幅分布； 設(shè)感光膠片平面為設(shè)感光膠片平面為 xy平面，物光波和參考光波平面，物光波和參

27、考光波在該平面上的復(fù)振幅為在該平面上的復(fù)振幅為在感光膠片平面上兩光波干涉產(chǎn)生的光強(qiáng)度分布為在感光膠片平面上兩光波干涉產(chǎn)生的光強(qiáng)度分布為*)(),(RoRoEEEEyxI),(),(*),(*),(yxioyxiRyxioyxiRoRoRoReEeEeEeEII)cos(2oRoRoREEII把照相底板適當(dāng)曝光沖洗后，得到一張全息圖。把照相底板適當(dāng)曝光沖洗后，得到一張全息圖。（適當(dāng)沖洗（適當(dāng)沖洗沖洗后底板的透射系數(shù)與曝光時(shí)在沖洗后底板的透射系數(shù)與曝光時(shí)在底板上的光強(qiáng)成線性關(guān)系，為簡單其透過率底板上的光強(qiáng)成線性關(guān)系，為簡單其透過率T I ）)cos(2oRoRoREEIIT簡單起見比例系數(shù)取簡單起見比例系數(shù)取 1 。 全息照片全息照片既包含了振幅，又包含了相位，即所既包含了振幅，又包含了相位，即所有信息。有信息。 當(dāng)用一個(gè)相干參考光照明全息圖時(shí)，記錄