参考文献 17

致 谢 18

1 前言

在 1947 年，当时的电子显微镜的分辨率已经无法跟上科学家们研究的步伐， 因此，英国物理学家丹尼斯·加伯 1最先提出了全息术（又称全息照相技术）这 一概念。但由于当时种种客观条件的限制，使得全息术并未得到很好的发展甚至

停滞不前，直到 1960 年，激光器的问世和离轴全息技术的提出，全息技术才终 于被众多的科学家们所关注。在 1967 年，顾德门（Goodman）在传统光学全息 技术的基础上提出了一种属于光电混合系统的数字全息术。这是一种将全息图与 计算机相结合的技术，用 CCD 或者其他光敏元件代替光学全息技术中的全息干 板，并且通过 CCD 将图像输入到计算机中。传统全息图是通过一束参考光的衍 射再现原物体像的，数字全息图则是通过菲涅尔-克希霍夫衍射积分公式计算的论文网

到原物体的三维像并通过计算机屏幕或者其他图像输出系统来获得的。 数字全息技术的出现，在一定程度上改善了传统光学全息技术所存在的问

题，为以后的科学研究提供了便捷。数字全息的记录根据参考光波与物光波的相 对位置划分出两种不同的记录方式：数字同轴全息记录和数字离轴全息记录，本 文主要介绍了数字离轴全系记录，因为相比较于数字同轴全息记录，数字同轴全 息在记录和再现的过程中有着种种的限制，包括展现离轴全息记录的光路图以及 原理图。数字全息图的再现是根据菲涅尔-克希霍夫衍射积分公式，基于光学全 息通过衍射再现的方式与计算机相结合通过数字化计算的方式使得数字全息图 再现在计算机屏幕或者其他图像传输器中。一般来说，数字再现主要通过菲涅尔 近似法和卷积处理法来的到数字全息图的再现像，然而菲涅尔近似法相比于卷积 法略有不足之处：运用卷积法获得的再现像的分辨率要高于菲涅尔近似法获得的 再现像。因此本论文主要探讨卷积处理法。

2 全息技术的介绍 2

2。1 全息术的概述

在 1947 年，当时的电子显微镜的分辨率已经无法跟上科学家们研究的步伐， 因此，英国物理学家丹尼斯·加伯最先提出了全息术（又称全息照相技术）这一 概念。由于在当时缺乏高度相干性和大强度的光源，尽管相比于电子显微镜已稍 有进步，但全息技术最终所成的全息图图像分辨率依旧不高。纵使全息术被认为 具有划时代的意义，但是由于当时条件的限制，全息术的发展受到了巨大的阻碍， 因此在全息技术提出的初期，并未受到太多的关注。

全息技术研究的低迷状态一直持续到了 20 世纪 60 年代初，位于美国的密执 安大学的雷达实验室又重新对加伯的全息术进行了研究，几乎是在 Javen 等人研 制氦氖激光器获得成功的同时，Leith 和 Upatrniekes 进行了三维立体漫射物的 记录和再现试验，并且获得了巨大的成功，由此，全息术开始大放异彩，全息技 术取得了跨时代的改进。在 1962 年，根据 G。Lipp2mman 的驻波天然彩色照相法

---1908 年货诺贝尔物理学奖，前苏联科学家 Y。N。Denisyuk 提出了白光反射全 息图，至此，全息术的应用发展进入了繁盛时期，无数的科学工作者开始了他们 对全息术的研究与探讨。在这一时间段，科学家们对全息术的不断研究和发展， 使得全息术取得了硕果累累，世人越加的重视全息术，因此全息术的提出者丹尼 斯·加伯取得了 1971 年的诺贝尔物理学奖。

于 1969 年，彩虹全息术问世了，这是由 S。A。Benton 发明的一种平面全息术， 它能够以白光显示全息图，在当时掀起了一股以白光显示为特征的全息技术的高 潮。