全息技術是利用干涉和衍射原理來記錄并再現物體真實的三維圖像的技術。全息攝影采用激光作為照明光源,并將光源發出的光分為兩束,一束直接射向感光片,另一束經被攝物的反射后再射向感光片。兩束光在感光片上疊加產生干涉,最后利用數字圖像基本原理再現的全息圖進行進一步處理,去除數字干擾,得到清晰的全息圖像。
(1) 光源必須是相干光源
通過前面分析知道,全息照相是根據光的干涉原理,所以要求光源必須具有很好的相干性。激光的出現,為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相干性和時間相干性,實驗中采用He-Ne激光器,用其拍攝較小的漫散物體,可獲得良好的全息圖。
(2) 全息照相系統要具有穩定性
由于全息底片上記錄的是干涉條紋,而且是又細又密的干涉條紋,所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊,甚至使干涉條紋無法記錄。比如,拍攝過程中若底片位移一個微米,則條紋就分辨不清,為此,要求全息實驗臺是防震的。全息臺上的所有光學器件都用磁性材料牢固地吸在工作臺面鋼板上。另外,氣流通過光路,聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此,在曝光時應該禁止大聲喧嘩,不能隨意走動,保證整個實驗室絕對安靜。我們的經驗是,各組都調好光路后,同學們離開實驗臺,穩定一分鐘后,再在同一時間內爆光,得到較好的效果。
(3) 物光與參考光應滿足
物光和參考光的光程差應盡量小,兩束光的光程相等最好,最多不能超過2cm,調光路時用細繩量好;兩束光之間的夾角要在30°~60°之間,最好在45°左右,因為夾角小,干涉條紋就稀,這樣對系統的穩定性和感光材料分辨率的要求較低;兩束光的光強比要適當,一般要求在1∶1~1∶10之間都可以,光強比用硅光電池測出。
(4) 使用高分辨率的全息底片
因為全息照相底片上記錄的是又細又密的干涉條紋,所以需要高分辨率的感光材料。普通照相用的感光底片由于銀化物的顆粒較粗,每毫米只能記錄50~100個條紋,天津感光膠片廠生產的I型全息干板,其分辨率可達每毫米3?000條,能滿足全息照相的要求。
(5) 全息照片的沖洗過程
沖洗過程也是很關鍵的。我們按照配方要求配藥,配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種藥方都要求用蒸餾水配制,但實驗證明,用純凈的自來水配制,也獲得成功。沖洗過程要在暗室進行,藥液千萬不能見光,保持在室溫20℃在右進行沖洗,配制一次藥液保管得當可使用一個月左右。