全息图类型详解-信息光学理论与应用

我们可以从不同的观点来对全息图的类型进行分类。现根据其主要特征加以说明。

1.按参考光波与物光波主光线是否同轴，可分为同轴全息图与离轴全息图

在记录同轴全息图时，物体中心和参考光源位于通过全息底片中心的同一条直线上，常用于粒子场全息测试中。它只用一束光照射粒子场，被粒子衍射的光作为物光，其余未被衍射的透过光作为参考光（例见5.9节）。同轴全息术（Coaxial Holography）的优点是光路简单，对激光器模式要求较低，从而激光的输出能量可得到增强。缺点是在重现时，原始像和共轭像在同一光轴上不能分离，两个像互相重叠，产生所谓“孪生像”（Twin Images）。这一缺点限制了它的使用范围。

离轴全息术（Off-axis Holography）是经常采用的方法。例如，图5.1.1所示的光路就是离轴全息照相光路。

2.按全息图的结构与观察方式，可分为透射全息图与反射全息图

透射全息图（Transmission Hologram）是指拍摄时物光与参考光从全息图的同一侧射来（如图5.1.1所示）；而反射全息图（Reflection Hologram）是指在拍摄时物光与参考光分别从全息图两侧射来（见5.7节）。重现时，对透射全息图，观察者与照明光源分别在全息图的两侧；而对反射全息图，观察者与照明光源则在同一侧。按图5.1.1记录的透射全息图，其优点是影像三维效果好、景深大、幅面宽，形象极其逼真，因而这种全息图可用于工程现场拍摄大型结构，在科教方面，可制作三维挂图等。

3.按全息图的复振幅透过率，可分为振幅型全息图和位相型全息图

振幅型全息图（Amplitude Hologram）是指乳胶介质经感光处理后，其吸收率（Absorbance）被干涉光场所调制，干涉条纹以浓淡相间的黑白条纹被记录在全息干板上；重现时，黑色部分吸收光而造成损失，未被吸收的部分衍射成像，故这种全息图又称为吸收型全息图（Absorption Hologram）。位相型全息图（Phase Hologram）又分为折射率型和表面浮雕型两种：前者是以乳胶折射率被调制的形式记录下干涉图形的，重现时，光经过折射率变化的乳胶层而产生位相差；后者则是使记录介质的厚度随曝光量改变，形成浮雕型全息图（Relief Hologram），折射率不变。照明光波通过位相全息图时，仅其位相被调制，无显著吸收，故一般得到的重现像较为明亮。(www.xing528.com)

4.按全息底片与物的远近关系，可分为菲涅耳全息图、像面全息图和傅里叶变换全息图

菲涅耳全息图（Fresnel Hologram）是指物体与全息底片的距离较近（菲涅耳衍射区内）时所拍摄的全息图；像面全息图（Image Plane Hologram）是指用透镜将物的像呈现在全息底片上所拍摄的全息图；傅里叶变换全息图（Fourier Transform Hologram，FTH）是指把物体进行傅里叶变换后，在其频谱面上拍摄其空间频谱的全息图。

5.按所用重现光源，可分为激光重现与白光重现两类

早期的透射式全息图需要用激光重现，而许多新型的全息图都可以用白光重现，例如反射全息图、像面全息图、彩虹全息图、真彩色全息图以及合成全息图等。

6.按记录介质乳胶的厚度，可分为平面全息图和体积全息图（Volume Hologram）两类

所谓平面全息图（Planar Hologram）是指二维全息图，只需考虑xOy平面上的振幅透过率分布，而无须考虑乳胶的厚度。

以上6类实际上又是相互穿插、相互渗透的。详细讨论各类全息图的记录方法及有关特性，不是本书的任务，读者可参阅文献[6]。