浅谈全息技术及3d全息投影技术的简单应用

青岛大学物理科学学院浅谈全息技术及3d全息投影技术的简单应用（青岛大学，物理科学学院，11级光信息科学与技术03）【摘要】：本文旨在通过对全息技术和全息照相原理的分析，继而简单介绍3d全息技术在各个方面的应用。【关键词】：全息技术干涉衍射3d全息投影技术1、引言：全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的二维图像的记录和再现的技术，其原理适用于各种形式的波动，如x射线、微波、声波、电子波等。只要这些波动在形成的干涉花样时具有足够的相干性即可。全息技术在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、军事侦探、金属内部探测、保存珍贵的历史文物艺术品、信息存储、遥感，研究和记录物理变化极快的瞬时现象、瞬时过程（如爆炸和燃烧）等各个方面获得广泛的应用。2、全息技术原理全息技术就是要记录波前上光波的全部信息,分为两步：记录和再现。第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片；其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。3、全息照相3.1照相原理根据惠更斯-菲涅耳原理，场点P的振动，即复振幅是由波前上的振动情况、即复振幅分布决定的。而波前上的复振幅分布，是由光源决定的。所以,只要确定了波前上的复振幅，则振动在波场中的分布是可以确定的。或者说，只要波前上的复振幅分布存在，或被记录下来了，不管光源是否存在，P点的振动都和光源存在时的情况是一样的。可以用某种方法记录波前，在用另青岛大学物理科学学院一种方法使波前再现。当波前再现时，在场点P看来，就相当于光源，即发出光波的实物被再现了。由于实物再现时，其光波场的所有因素，振幅、位相等等均出现，即光波场的全部信息都再现了，所以这种记录波前的方法称作全息照相。全息照相再现的是一个立体的实物。记录波前用干涉的方法，将实物的光波场（O光）与参考光（R光）的波场相干叠加，干涉的光强分布记录在介质上，得到一张记录衍射花样的图片，即全息图。再现波前用衍射方法，用参考光照全息图，衍射光即可以再现实物。3.2光场分析1．记录过程在场点Q，O光和R光的复振幅分别为，，在记录介质上的Q点，由O光和R光干涉产生的光强为I（Q）中含有关于振幅和位相的信息，故称全息。2．线性冲洗经线性冲洗，全息图的透过率函数是干涉强度分布的线性函数，为3．再现过程用参考光照射全息图（衍射），从全息图上的透射光（衍射光）为：透射波，入射的参考光振幅调制后透射。为0级波，为调制波。：物光波的再现，是振幅和初位相改变了的物光波，相当于实物的光强和空间位置发生了变化。+1级波。物光波的共轭波，是向另一方向汇聚的光波。-1级波。+1级和-1级波被称为孪生波，其中+1级波再现了实物。4、3d全息投影技术应用青岛大学物理科学学院全息投影原理简单来说是利用光学原理，影像在空中浮现，呈现立体效果。不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，全息投影技术是真正呈现3D的影像，可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。这项技术在一些博物馆、舞台之上的应用较多。它是无需配戴眼镜的3D技术，观众可以看到立体的虚拟人物。这项技术在一些博物馆应用较多。全息立体投影设备不是利用数码技术实现的，而是投影设备将不同角度影像投影至进口的MP全息投影膜上，让你看不到不属于你自身角度的其他图像，因而实现了真正的全息立体影像。作为一种三维图像的技术。3SDIGITAL数字技术专家凭借三视图动漫数字舞美设计优势，结合最先进的全息投影技术手段，做到完美展示视觉效果，使国内全息投影技术更上一层楼，在全息数字舞美中的应用，全息投影技术不仅可以使幻象与表演者产生互动，一起完成表演，还可以产生立体的空中幻象，产生令人震撼的试听体验。参考文献[1]《光学》赵凯华,高等教育出版社,2011[2]百度百科[3]《3d全息投影技术原理》