一步彩虹 全息实验
导师：张子云
一、全息术的发展 英籍匈牙利科学家丹尼斯· 盖伯 (Dennis Gabor)发明了全息术 1961～1962年，E.N.利思等人对 伽柏全息图进行了改进，引入" 斜参考光束法"一举解决了"孪生 像"问题，用氦氖激光器成功地 拍摄了第一张实用的激光全息图 1969年本顿(Benton)发明了二步 彩虹全息术，掀起以白光显示 为特征的全息三维显示新高潮。 hsuan chen和F.T.S.Yu提出的一 步彩虹全息 Stephen Benton - Pioneer of modern holography
四、彩虹全息实验 彩虹全息实验一
实验编 号 曝光时 间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
120s 130s 140s
150s 160s 170s 180s 190s 200ss 210s
实验结 果
差
良
良
优
优
优
良
良
良
差
在当前实验参数下，肉眼观察显示150s左右拍摄的全 息图效果最佳，且从120s到150s，全息图再现像质量 递增；而从170s到210s，全息图再现像质量递减。
彩虹全息

一步彩虹全息
和
二步彩虹全息
的比较：
1）一步彩虹全息制作简单，噪声小，但视场较小； 2）二步彩虹全息制作复杂，噪声较大，但视场大。
彩虹全息图的特点： 1）可以用白光再现； 2）再现像呈现彩虹状的彩色，但再现像的色彩与原物体的 色彩无关，而仅与再现照明光包含的波长组分有关。 例如：用白炽灯照明和用日光灯照明，得到的彩虹效 果有很大差异。 3）彩虹全息属于假彩色全息。
五、总结
• 彩虹全息是一种用途广泛的全息术，目前已经广泛的 应用于产品包装，商标的印刷，以及办公多媒体。然 而彩虹全息至今的应用仍局限于实验室和部分工业方 面，在民用方面仍然需要很长时间的发展，这源于彩 虹全息对实验环境的要求较高，需要稳定的实验平台 ，相干性较好的光源，需要避免实验过程中杂光的干 扰，所以目前彩虹全息还是激光记录，白光照明再现 。学界一直在寻求白光记录，白光再现的方法，相信 随着科研人员的不懈努力，彩虹全息技术会有新的突 破。当然我们也明白，彩虹全息的问题远远没有讨论 完，依然有许多复杂的问题有待我们去发现和解决。 这也是科学让我们为之着迷的秘密所在。

彩虹全息
彩虹全息图
五、彩虹全息的应用
1、彩虹全息防伪 • 面额：20英镑 国家：英国 最新版20英镑面值的钞票有一个显著的全息条 。一旦将钞票倾斜，全息条上的图像能在英镑 标志和数字"20"之间来回转换。
伪世 造界 的上 钞最 票难
2、彩虹全息多媒体平台
2014年BBAMS音乐盛 典上实现了已故巨星迈 克尔· 杰克逊 （MichaelJackson）在 舞台上的表演，据闻也 是应用了这种技术，取 得了极好效果。
全息图不过是一个记录了物体光波振幅和位相信息的复杂光栅， 光栅条纹的位置编码了物体光波的位相 0 x, y ， 光栅的反衬度码 了物体光波的振幅 O0 x, y ，这样一来就将物体的位相信息记录到 了全息干板上。
三、彩虹全息术
1、什么是彩虹全息术？ 彩虹全息是利用记录 时在光路的适当位置 加狭缝，再现时同时 再现狭缝像，观察再 现像时将受到狭缝再 现像的限制。
六、致谢
• 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨， 我们一同走过，充满着关爱，给我留下 了值得珍藏的最美好的记忆 • 非常感谢参加答辩的各位老师 • 特别感谢张子云老师在毕业论文上给了 我巨大的帮助与鼓励，使我能够顺利完 成毕业设计，在此表示衷心的感激。
道一声珍重，说一声再见
影视剧出现的全息影像
当白光照明再现时，对不同颜色的光，狭缝和物体 的再现像位置都不同，不同位置将看到不同颜色的 像，颜色的排列顺序与波长顺序相同，犹如彩虹。
彩虹全息光路图
1、主要组成：He-Ne激光器，定时光栅，小孔扩束 镜，半透半反镜，反射镜，狭缝，透镜
彩虹全息
用激光拍摄
激光 O S R
记 录
彩虹全息 彩虹全息实验二
实验编号
1 2 3 4
狭缝数量
1 2 3 4
单缝宽度
6mm 3mm 2mm 1.5mm
实验结果
成像质量较差， 像较暗淡 成像质量一般， 像较为明亮 成像质量较好， 像明亮清晰 成像质量好，像 明亮清晰
四次实验中，均保持狭缝的总宽度为6mm不变，通过 更改单缝的数量和宽度来探究不同点，综合实验结果 及对再现象的光能量与色模糊理论分析,得到用多缝拍 摄再现象比单缝更明亮的结论。
二、全息术的原理
物光与参考光的相干干涉： O x, y O0 x, y exp j0 x, y R x, y R0 x, y exp jr x, y 2 I x, y O x , y R x , y O x , y R x , y O x , y R x , y
2 O0 x, y R02 x, y 2O0 x, y R0 x, y cos 0 x, y r x, y
S’
z
L 通过激光干涉记录下物体的振幅 信息和物体的位相信息
O’
H
彩虹全息
用白光再现（共轭光）
R2* (白光) H2 彩 虹 像 红黄 绿蓝 紫
再 现
狭缝像
彩虹全息实验平台
图片说明： (1) He-Ne激光器控制器；(2) He-Ne激光器：632.8nm， 1.5mW，含电源；(3) 衰减器；(4) 半透半反镜；(5) 反射镜； (6) 双凸透 镜：Φ40mm，f150mm；(7) 扩束镜系统：40倍扩束镜，15um真空滤波 镜；(8) 狭缝：可调节缝宽；(9) 全息干板；(10) 500kg防震试验台。
4、彩虹全息包装
用光致抗蚀刻剂的感光片， 即得一张浮雕型位相全息图， 制作彩虹全息图的母版。然 后用真空镀膜或化学电镀方 法，在母版表面镀上层很薄 的金属膜，再电镀上适当厚 度的镍或其他金属，做成一 机械 性能良好的模压金属板。 将此板装在压印机上，热压 聚酯类塑料薄膜，把浮雕型 全息图压印在薄膜上，最后 在薄膜上再真空蒸镀一层铝 膜，便制成全息包装材料。 360o的观察范围内会出现放 射状、环状、螺旋状等光点 的组合与变换，动感极强。
2010年3月9号晚间世嘉公 司举办了一场名为“初音 未来日的感谢祭”“初音 之日”的初音未来所谓的 全息投影演唱会。投影机 直接背投在全息投影膜。
3、彩虹干涉测量
空间频率不仅与波长有关，而且还与角度有关系，当波 长或者角度改变时，甚至于波长与角度同时改变时，就会 导致空间频率的改变，利用这个原理，科学家们研制出了 多狭缝彩虹全息干涉仪，相比于其他的干涉仪，多狭缝彩 虹全息干涉仪拥有易操作，易识别和抗干扰能力强等优点 ，干涉测量一般不需要大视场，因此一步彩虹全息技术可 广泛应用于全息干涉测量方面。