文档介绍：§5-5 体积全息图要求记录介质的厚度满足关系式:当用于全息记录的介质足够厚时,它在物光和参考光的干涉场中将记录到明暗相间的三维空间曲面族,形成体积全息图。??2102ndh??记录介质的折射率记录波长干涉条纹周期这种全息图在再现过程中将主要显示出体效应,与平面全息图有很大差别。h??/2dO zR??1x?2? Holography:Recording 体积全息图:记录在相对厚的介质中记录的全息图简单情形: 物波和参考波是波矢量为ko和kr的平面波, 记录介质的前后两表面是z = 0和z =d干涉图样是x, y和z的函数:I(x, y, z) = | Ir1/2exp() + Io1/2exp()|2这是一个周期为??????kg?的正弦型图样,形成等间距的平面族结构,其等强度面垂直于光栅矢量kg。用感光材料将干涉图样记录下来成为厚衍射光栅, 或体全息图。= Ir+ Io+2(IrIo)?= Ir+ Io+2(IrIo) 1/20cos( )rk r k r-? ?? ?cos( )gk r??式中. k k k= -g r o? ??1、体全息图的记录与再现体光栅的条纹面应平行于R和O两光夹角的角平分线,它与两束光的夹角θ应满足关系式θ= ( θ1 - θ2 ) / 2参考光在介质内的入射角物光在介质内的入射角体光栅常数Λ满足关系式:2Λsinθ= λ记录光波在介质内的波长记录光与条纹平面的夹角O zR??1x?2?kgddVolume Hologram:Example 体积全息图:例参考波指向z方向,而物波与z轴夹角为2?dxz??????krkokg?kg?=2ksin?Volume Hologram:Reconstruction 体积全息图:再现参考波照明全息图,被厚全息图布拉格反射再现出物波??再现时,把条纹面看作反射镜面,则只有当相邻条纹面的反射光均满足同相相加的条件(光程差等于一个波长)时,才能使衍射光达到极强——布拉格条件。布拉格条件再现光与条纹平面的夹角再现光在介质内的波长2Λsin??= λBragg Condition 布拉格条件sin???????????:,??=??。由于sin?????????. 由几何关系显见,反射波是物波的延伸,再现成功。??xz??Bragg Selectivity 体积全息图的布拉格选择性设体光栅为纯位相型,则光栅的衍射效率为:????????sin()(/)2221221其中光栅的耦合强度?、布拉格失配参量?分别为:21)cos(cossrnd???????????ds2cos?=??Ksin(???0) ???K2/4?n0余弦型折射率变化的调制度位相失配量P230耦合波理论的结果:典型的布拉格选择曲线????????sin()(/)2221221????ds2cos?=??Ksin(???0) ???K2/4?n0§5-5 体积全息图最简单的反射型体全息图单光束入射光记录介质被摄物体(高反射率)电控全息WDM波分复用器光开关?1得到有效的衍射?1&?2都通过?2不受障碍地通过输入?1, ?2如果光栅强度与外加直流电场有关...§5-5 体积全息图应用例