在记录全息影像的过程中,物体散射光和参考光必须能够产生稳定的干涉图 样。为了达到这个效果,这些光线必须具有相同的频率,在曝光时也保持相同的相对相位,这也就是说,这些光线必须相干。很多激光光束符合这个条件,因此自从 全息摄影发明开始就使用激光来进行全息摄影了,尽管最早盖伯提出的全息摄影使用的是准单色光。从原理上说,如果两个不同的光源可以产生相干光,那么就可以 使用这两个分离的光源来进行拍摄,但是实际上总是使用单一的激光光源。

另外,用于记录全息摄影的干涉条纹的介质必须拥有足够的分辨率,以使干涉条纹可以分辨出来。下面列出了一些通常使用的记录介质。干涉条纹的距离和物 体与参考光之间的角度有关。例如,如果这个角度是45°,光波的波长为0.5微米,那么条文的间距大约是0.7微米,也就是1400线/毫米。当然即使无 法解析出所有的条纹仍然可以看到全息摄影的拍摄结果,只是图像的分辨率会随着记录介质分辨率的下降而下降。

在拍摄全息照片的时候,机械稳定性也是非常重要的。物体和参考光的震动甚至是空气的运动都会产生相对的相位变化,这会使得记录介质上的条纹发生移 动。如果相位变化超过π,就会导致干涉图样平均起来消失了,也就无法得到全息记录的结果。通常的记录时间需要若干秒,而相对的相位差小于π相当于要求位移 小于λ/2,这是一个相当严格的稳定性要求了。

一般来说,光线的相干长度决定了全息摄影能够记录的场景深度。通常拥有良好性能的激光的相干长度可达数米,足够用于拍摄很深的全息照片了。某些激光 笔也被用来制造较小的全息照片,这些全息照片的深度并不是由激光笔产生的激光的相干长度的限制的,而是受限于激光笔的功率(低于5毫瓦)。

场景中待拍摄的物体必须有光学上粗糙的表面,因此可以在很广的角度上散射光线。镜面反射的表面会照射其上每一点的光线反射至一个特定的角度,因此,大多数的光线不会接触到记录的介质。而从物体粗糙表面散射的光线会产生具有随机幅度和相位的客观散斑。

参考光线一般并不是一个平面波前,而常用的是一束分散的波前。这种波前可以通过在激光的光路中插入一个凹透镜来实现。

为了通过透射全息照片准确的重建物体的像,照在其上的参考光必须和拍照时的参考光有相同的波长和曲率,也必须以和拍照相同的角度照在照片上。唯一可 以有不同之处的地方只能是参考光的相位。违反任意一条条件都会导致重建过程失真。几乎所有的全息照片都是使用激光拍摄的,但是窄带的灯甚至日光都可以辨别 出重构的像。

如果用于重构全息图像的光线的波长变长,那么重构出来的图像会放大。最开始人们希望能够使用X射线来拍摄全息图像,然后使用可见光来观察像,然而直到现在仍然没能成功的使用X射线来拍摄全息图像。 但是这个效应可以通过使用能够发出不同频率光线的光源来观察到。

全息干涉度量中,会将重建的全息图像的波前与真正的波前进行干涉,以找出任何物体的位移。如果物体没有移动,就不会产生干涉条纹,而这里需要精确的重建全息图像。

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