交叉项把相位关系留下来
普通照片记录强度,通常丢掉了反向传播物光所需的相位。Gabor 在曝光时加入已知相干参考波,让相对相位影响干涉条纹。
把物光与参考光的场幅归一化,使模平方对应强度。下式把曝光强度拆成物光、参考光的背景与两个交叉项,星号表示复共轭。记录留下的是相对参考波的相位关系,没有测出脱离参考的绝对相位。
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最初要解决的是电子显微问题
Gabor 希望绕过电子透镜的限制,因而发展波前再现;早期光学演示采用滤过的普通光。1971 年讲稿接着追踪激光及离轴记录带来的转变。
不能据此说历史上的全息实现一概需要激光。物理要求是足够的空间、时间相干性,合适的几何与记录分辨率;激光让许多实用安排容易得多。
再现是另一次真实光学过程
显影后,记录图样调制再现光。在线性薄记录近似下,匹配参考光可以产生物光项,同时也有共轭像与背景。观察者收到带方向信息的波,因而可能看到视差或重新调焦。
这项近似要求记录响应合适。饱和、有限像素或颗粒尺寸、波长不匹配及机械运动,都可能破坏再现。画一个漂亮三维物体,并不能证明已经完成曝光到再现的链条。
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孪生像解释了早期困难
同轴记录会让共轭贡献重叠,同时出现的像妨碍直接解释。离轴参考把不同项挪到不同角度或空间频率区,才可用适当滤波分开。
分离也要花掉记录带宽。参考角越大,条纹越细;有限采样与数值孔径限制视场和分辨率。全息借干涉保留相位信息,并没有消除这些仪器限制。
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把条纹与再现像放在一起看
成对阅读 Gabor 的记录图与再现图。进入所链工作室后,改变参考几何,同时看存下的干涉和再现结果。要检验的是:后者是否确实由前者改变而来,采样限制又在哪里。
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