潘志峰,劉保良,刁振琦,李云濤,饒鳳飛,張建民,陳長青,唐偉躍
(鄭州大學物理工程學院,河南 鄭州 450052)
普通照相是把物體通過幾何光學成像方法記錄在底片上,每個物點轉換成相應的一個像點,得到的僅僅是物的亮度(或強度)分布。由于丟失了光波的相位,因此丟失了物體的三維信息。全息照相也是一種照相過程,但在概念上卻與普通照相根本不同。全息照相不僅是記錄物體的強度分布,而且要記錄下傳播到記錄平面的完整的物光波場,這就意味著既要記錄振幅也要記錄相位。為了記錄光波場各部分之間的相位,人們在物波場中引入一個參考光波,使其與物光波在記錄平面上發(fā)生干涉,從而將物光波的相位分布轉換成了記錄在照相底片上的光強分布。通過激光全息技術,能夠記錄下物體的全部光學信息,并可以逼真地再現物體在三維空間中的真實景象[1~3]。
全息照相技術已非常普及,利用光纖進行兩次曝光的研究已有報道[4]。但到目前為止,在一張全息干板上,利用普通光路,調整干板角度,兩次曝光、拍攝同一物體,再現時調整干板角度即可實現兩次再現的研究,尚未見報道。本文嘗試調整干板角度,進行二次曝光的全息攝影。擺好光路,第一次曝光后,調整干板約15°然后進行第二次曝光,得到兩個全息圖,并再現。實現了一張全息干板上記錄更多的信息。
作者采用He-Ne激光做光源,利用全息臺,兩次曝光,成功地拍出了兩次曝光的全息圖。再現時,調整干板角度,可以清楚地看到兩次被攝物體清晰的影像。
全息實驗臺,He-Ne激光器(輸出功率:8mW),分束鏡,反射鏡,擴束鏡,載物平臺,全息干板,顯影液(D19),定影液(F5)。全息光路圖如圖1-a,b所示。
S:激光光源,N:分束鏡,M1、M2:反射鏡,H:全息干板,O:被攝物體參物光強比:1.5:1,參物角:30°,曝光時間:6s。調整全息干板角度15°后,參物比、參物角和曝光時間均不變。顯影時間:120s,定影時間300s。
調整干板15°前后的全息圖見圖2、圖3。
1)第二次曝光產生的全息圖不夠清晰,原因在于調整干板角度和改變被拍物體位置后,間歇時間過短,全息臺不夠穩(wěn)定所造成;也可能是改變干板角度后,由于激光光源相干長度有限所造成。有待于進行進一步的研究。
2)兩次曝光全息可以得到兩個全息圖,那么三次、四次乃至更多能否實現?有待于進一步實驗研究。
[1]王仕幡.信息光學理論與應用[M].北京:北京郵電大學出版社,1998.
[2]張薇.用Y型多模光纖束拍攝半導體激光散斑全息圖[J].華東船舶工業(yè)學院學報,2000:14(5):92-94.
[3]陳勇,劉東輝.全息照相及其應用[J].塔里木農墾大學學報,2002:4(2):18-26.
[4]冀勇,唐偉躍,陳香才,等.光纖全息兩次成像的實驗研究[J].激光雜志,2007:18(2):10.