概述
自從伽伯1948年提出全息術(shù)後，光學全息術(shù)已經被廣泛用于三維光學成像領域。體(tǐ)全息成像技(jì)術(shù)是采用體(tǐ)全息光栅作(zuò)為(wèi)成像元件對物體(tǐ)進行(xíng)三維成像的技(jì)術(shù)。
1990年,由Barbastathis和(hé)Brady提出體(tǐ)全息成像技(jì)術(shù)，采用體(tǐ)全息光栅作(zuò)為(wèi)選擇成像元件，對物體(tǐ)進行(xíng)實時(shí)三維成像。與采用常規光學透鏡的成像系統相比，體(tǐ)全息成像技(jì)術(shù)僅利用一個(gè)厚型體(tǐ)全息圖(或稱為(wèi)體(tǐ)全息光栅透鏡)作(zuò)為(wèi)對物場(chǎng)不同深度層進行(xíng)選擇成像的衍射元件，可(kě)以使得(de)三維物場(chǎng)信息按照光學斷層切片方式逐片地重構成像，不同的斷層切片對應于三維物空(kōng)間(jiān)上(shàng)軸向的不同位置。因此，采用體(tǐ)全息成像方法既可(kě)以研究靜态物體(tǐ)的高(gāo)度與外形輪廓的變化，以及半透明(míng)物體(tǐ)(具有(yǒu)一定的折射率和(hé)吸收系數(shù))的內(nèi)部變化，又可(kě)以研究散射微粒的空(kōng)間(jiān)動态物場(chǎng)分布。特别值得(de)一提的是體(tǐ)全息成像系統還(hái)可(kě)以獲取光譜信息，即它能夠将物體(tǐ)不同顔色的部分像彩虹一樣分開(kāi)，因而還(hái)可(kě)以在像面不同位置處分别獲取待測物體(tǐ)的光譜信息。
系統描述
通(tōng)過将幹涉圖樣轉換為(wèi)相位屏，GLAD能夠模拟體(tǐ)全息光栅。在本例中，兩束具有(yǒu)一定夾角的準直光束形成了幹涉圖樣。該幹涉圖樣對應的強度分布被轉化為(wèi)相位調制(zhì)分布。從而用于模拟全息記錄介質中形成的梯度折射率分布。體(tǐ)全息結構一旦形成，就可(kě)以在傳輸過程中将一束入射光波逐漸轉換成形成體(tǐ)全息結構的另一束光波。兩束光波之間(jiān)的能量傳遞轉換效率與體(tǐ)全息結構的厚度密切相關。若厚度很(hěn)薄，則入射光波轉化為(wèi)另一束的效率很(hěn)低(dī)，随着厚度逐漸增加，轉換效率也随之增加。到某一厚度時(shí)轉換效率最大(dà)，入射光束完全轉換為(wèi)另一束。但(dàn)是随着厚度的進一步增加，能量又會(huì)轉換回到入射光束。
模拟結果
圖1.兩束光形成的幹涉圖樣
圖2.體(tǐ)全息結構中能量在入射光束和(hé)形成體(tǐ)全息結構的另一束光之間(jiān)的轉變過程
|
