文档介绍：中山大学学报论丛, 2006年第26卷第5期 SUNYATSENUNIVERSITYFORUM,Vol?26?No?5?2006 对激光全息照相实验的研究* 张潞英,谢嘉宁,伍贤栋,赵慧民(佛山科学技术学院光电子与物理学系,广东佛山528000) 摘?要: 激光全息照相实验对实验环境和实验条件要求很高。分析了影响激光全息照相实验的诸因素,并对这些因素进行了深入的探讨,总结了拍摄系统稳定性、调整光路、再现观察等提高全息照相成功率及全息图质量的具体做法。关键词: 激光全息照相;干涉;全息图;光程中图分类号: G642?0??文献标识码: A??文章编号: 1007?1792(2006)05?0189?04 一、激光全息照相的原理激光全息照相分记录过程和再现过程,全息照相的记录过程如图1所示: 图1?全息照相拍摄光路激光束经过分束镜被分为两束光:一束是物光,即经过反射镜M 1、扩束镜D 1照到物体上,然后由物体漫反射到全息干板H上;一束是参考光,即经过反射镜M 2、扩束镜D 2直接照射到全息干板H上。物光和参考光在全息干板上相干涉,形成干涉条纹。这些干涉条纹将物体发出的光(反射光)的振幅和位相同时完全地记录下来,即物光波的全部信息。这些干涉条纹中亮条纹和暗条纹之间明暗程度的差异,主要取决于相干涉的两束光波的强度(振幅的平方),而干涉条纹的疏密程度以及哪个地方亮哪个地方暗则取决于相干涉的两束光的位相的差别(光程差) [1]。当把全息干板显影时,干涉图案就以感光介质密度变化的形式*收稿日期: 2006-03-31 作者简介:张潞英(1965年生),女,北京人,工程师。被显示出来,即波前位相相同的地方密度增加,波前位相不同的地方密度减弱。这种密度不同、明暗不等的干涉条纹和物体本身毫无共同之处,但它却包含了物体的全部信息。记录过程的本质在于物体的全部信息以干涉条纹的形式储存在全息干板中,相当于物光波的调制过程。完成记录过程后,将记录有物光波全部信息的全息干板拿到暗室进行显影、定影等处理, 处理后的全息干板上只有密密麻麻的干涉条纹,相当于一块复杂的光栅。然后用扩束后的激光照射这块全息干板,如图2所示:重现光束为这个光栅所衍射,它的一级衍射光波就将原来物光波的波前重新再现出来,使我们通过全息干板,重新看到与原物完全逼真的立体图象。观察时从全息干板的背面(接受透射光的方向)可以看到在原物位置上有一个和原物完全相同的立体虚象,而与全息干板相对称的另一侧可用光屏接收到共轭实像。再现过程是把存储于干涉图案中的物光波用衍射的方法取出来,相当于解调过程。图2?全息照相再现光路二、研究影响全息照相实验成功的因素由于激光全息照相实验对实验环境和实验条件要求很高,完成全息照相实验需经过多个环节,要使全息照相拍摄成功并获得较高质量的全息图是不容易的。自全息照相实验面向全校工科学生开课以来,我们不断研究影响激光全息照相实验成功的主要因素,现归纳如下。(一)系统稳定性对实验结果的影响由于全息图上所记录的是参考光和物光的干涉条纹,而这些条纹非常细,在曝光过程中, 极小的振动和位移都会引起干涉条纹的模糊不清,甚至使干涉条纹完全不能记录下来。(二)安排和调整拍摄光路对实验结果的影响(1)参考光和物光的光程差的影响:参考光和物光的光程差不能太大,不能大于所用激光的相干长度,否则两者不能相干,无法在全