设计一个全息照相的实验光学系统

设计一个全息照相的实验光学系统，用来记录傅立叶变换全息图，说明设计原理、使用的仪器、材料及光学零部件，简述实验步骤。全息照相的基本原理是以波的干涉和衍射为基础的。它的物理思想早在1948年就由盖伯（D·Gabor）首先创立，但由于当时缺乏相干性好的光源，因而几乎没有引起人们的注意。直到1960年激光器问世后，才使全息照相技术得到迅速发展，成为科学技术上一个崭新的领域。由于全息照相比普通照相具有更多的特点，所以在干涉计量、无损检测、信息存贮与处理、遥感技术、生物医学和国防科研中获得了极其广泛的应用。全息照相与全息照相技术照相是将物体上各点发出或反射的光记录在感光材料上。由光的波动理论知道，光波是电磁波。一列单色波可表示为：rtAx2cos式中，A为振幅，ω为圆频率，λ为波长，为波源的初相值。一个实际物体发射或反射的光波比较复杂，但是一般可以看成是由许多不同频率的单色光波的叠加：iiiiniirtAx2cos1因此，任何一定频率的光波都包含着振幅（A）和位相rt2两大信息。光在传播过程中，借助于它们的频率、振幅和位相来区别物体的颜色（频率）、明暗（振幅平方）、形状和远近（位相）。傅里叶变换全息图1．激光器。2.分束镜。3和8.反射镜。4和7.扩束镜。5.被摄物。6.感光胶片。全息照相光路图顾名思义，傅里叶变换全息图所记录的物光波是物体的傅里叶变换(空间频谱)，这种全息图在合成复空间滤波器和光信息存储方面具有重要的作用。如图示傅里叶变换全息图的记录光路。此图记录傅里叶变换全息图的常见光路之一。设被记录的物体是二维透明片，将此透明片放置在傅里叶变换透镜的前焦面上，用单色平面波正入射照明，在透镜的后焦平面上放置全息底片H，因此底片H上记录的物光波应是物体透射系数的准确傅里叶变换。只要对全息图函数再作一次傅里叶变换，即可以再现原始物体的像。仪器及光学元件：He-Ne激光器、光学防震平台、平面反射镜、二维透明片、扩束镜、傅里叶变换透镜、干板架、全息干板、冲洗系统（显影液、定影液等）实验步骤1.按上图在防震台上搭建光路，调节激光束的光轴平面使与防震台平面平行，并保证各个光学元件表面与激光束的主光线垂直。将傅里叶变换透镜放在L1处，二维透明片放在的前焦面,上，在1L的后焦平面,xy上放置全息干板H。2.用激光正入射照明，底片H上记录的物光波应是物体透射系数的准确傅里叶变换。3.保证参考光与物光严格等光程。选择合适的光束比，使全息图上记录的干涉条纹有最高的反衬度。根据所用全息干板的感光灵敏度，选择合适的曝光量，实现线性记录。4.去暗访冲洗全息干板。