全息光栅与三维全息19系04级姓名王承乐日期2006年3月24日、31日学号PB04204051实验目的：初步了解全息术的基本原理，并拍摄物体的三维全息图和制作全息光栅。实验原理：一．全息图种类很多，制作过程要分成两步来完成：1．波前记录――干涉法记录全息图由于所有的记录介质只能对光强有响应，因此普通照相机利用直接成像的方法，只能记录下光波的振幅信息，为了记录物体发射光波的相位信息，应当利用光的干涉效应。因此在拍摄全息图时除了物光波外还必须有一束参考光波，这两束光波应当具有良好的相干性，以便记录下清晰的干涉条纹。一般拍摄离轴全息图（也叫作菲涅耳全息图）的光路图：图一三维全息图记录光路取物体上的某一个发光点O，并取全息干板平面为坐标平面，如图一所示，设物点O的坐标和参考光点R的坐标分别为和，则：平面上物光的复振幅分布为；平面上参考光的复振幅分布为；参考光波和物光波在Oxy平面上干涉叠加后的光强为一般最常用的是全息干板（卤化银乳胶涂布的超微粒干板），用振幅透射率来表示平面全息图特性，一般是一个复函数的形式：。图二全息图的形成、曲线在上式中如果与无关，是一个常数，就称为振幅型全息图。如果与无关，是一个常数，就称为相位型全息图。如果两者都与有关，就称为混合性全息图。全息照相干板的特性可以用图二所示的曲线来表示。其中为振幅透射系数，为曝光量。因为曲线只在中间一段近似为直线，所以对于不同的曝光量（光强与曝光时间的乘积），可以完成不同的记录——线性记录和非线性记录。一般记录时取曝光量在的位置，并控制参、物光强比为的范围，这样就可以实现线性记录。在线性记录的条件下，有：为曝光时间，为总光强，和为常数，等于图二中线性区的斜率。于是得到拍好的全息图的复振幅透射率：2.波前再现――用全息图使原光波波前再现设再现用的照相光波在平面上的分布为：此再现光波经过全息图后衍射波的复振幅分布为：由于第一项较小，大多数情况下可以忽略，即得到全息照相的基本公式：式中第一项代表直射光，第二项代表原始像，第三项代表共轭像。对有许多物点组成的物体，，所以：这叫做晕轮光。当物体较小时它的空间频率不高，在拍摄全息图时，取稍大一些的参考光与物光的夹角就可以避开它的影响，观察到清晰的原始图。实验内容与分析：一．全息光栅如图三所示来布置光路：图三拍摄全息光栅的光路1.要点：（1）分束板采用反射率的平晶。（2）使两个扩束镜（显微物镜）的位置相对于全息干...
