全息術(shù)的發(fā)明與發(fā)展
7FG;fJ;&NZ 全息術(shù)即全息照相術(shù),是記錄波動(dòng)(包括機(jī)械波、電磁波和光波)干擾的振幅和位相分布,以及使之再現(xiàn)的專門技術(shù)。它廣泛地用作三維
光學(xué)的成像,也可用于聲波(聲全息)和射頻波!叭ⅰ币馑际侨康男畔,即不僅是振幅信息,還包含位相信息在內(nèi).
}5;4'l8 1948年英藉匈牙利物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯為了提高電子
顯微鏡的分辨本領(lǐng)提出了全息術(shù)的最初設(shè)想。隨后,他采用汞燈作
光源,首次拍攝了第一張全息照片(即全息圖),并獲得了相應(yīng)的再現(xiàn)像,從而創(chuàng)立了全息術(shù)(為此,他于1971年得到了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))。但是由于當(dāng)時(shí)缺乏明亮的相干光源(
激光器),全息圖的成像質(zhì)量很差。在上個(gè)世紀(jì)50年代里,這方面的工作進(jìn)展相當(dāng)緩慢。直到60年代出現(xiàn)激光這一相干強(qiáng)光源之后,全息術(shù)才得以迅速發(fā)展,成為現(xiàn)代光學(xué)中十分活躍的分支.
/;*_[g5*i 1962年隨著
激光器的問世,利思和烏帕特尼克斯(Leith and Upatnieks)在蓋伯全息術(shù)的基礎(chǔ)上引入載頻的概念,發(fā)明了離軸全息術(shù),有效地克服了當(dāng)時(shí)全息圖成像質(zhì)量差的主要問題——孿生像,三維物體顯示成為當(dāng)時(shí)全息術(shù)研究的熱點(diǎn),但這種成像科學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,制作和觀察這種全息圖的代價(jià)是很昂貴的,全息術(shù)基本只是一個(gè)需要高昂經(jīng)費(fèi)來維持的實(shí)驗(yàn).
y|5L%,i 1969年本頓(Benton)發(fā)明了彩虹全息術(shù),掀起以白光顯示為特征的全息三維顯示新高潮。彩虹全息圖是一種能實(shí)現(xiàn)白光顯示的平面全息圖,與丹尼蘇克(Denisyuk)的反射全息圖相比,除了能在普通白熾燈下觀察到明亮的立體像外,還具有全息圖處理工藝簡(jiǎn)單、易于復(fù)制等優(yōu)點(diǎn)。把彩虹全息術(shù)與當(dāng)時(shí)發(fā)展日趨成熟的全息圖模壓復(fù)制技術(shù)結(jié)合起來便形成了目前風(fēng)靡世界的全息印刷產(chǎn)業(yè),產(chǎn)生了全息信用卡、全息商標(biāo)、全息鈔票、全息卡通、全息裝飾材料、甚至全息服裝等保安防偽及裝璜裝飾的全息圖新應(yīng)用。因此可以說彩虹全息術(shù)的發(fā)明才真正使全息防偽成為可能。
: {p'U2 經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展,激光全息防偽產(chǎn)品也從最初的全息防偽標(biāo)識(shí)逐步升級(jí)發(fā)展為第二代、第三代甚至第四代激光防偽技術(shù)。
s?w2^<P 第一代激光防偽技術(shù)
8s1nE_3 第一代激光防偽技術(shù)主要用于制作激光模壓全息圖像防偽標(biāo)貼。
bhqSqU}6~ 70年代末期,人們發(fā)現(xiàn)全息圖片具有包括三維信息的表面結(jié)構(gòu)(即縱橫交錯(cuò)的干涉條紋,這種結(jié)構(gòu)是可以轉(zhuǎn)移到高密度感光底片等材料上去的)的特點(diǎn)。1980年,美國(guó)科學(xué)家利用壓印全息技術(shù),將全息表面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到聚酯薄膜上,從而成功地印制出世界上第一張模壓全息圖片。這種激光全息圖片又稱彩虹全息圖片,通過激光制版將影像制作到
塑料薄膜上,而產(chǎn)生五光十色的衍射效果,使圖片具有二維、三維空間感。在普通光線下,圖片中隱藏的圖像、信息會(huì)重現(xiàn),而當(dāng)光線從某一特定角度照射時(shí),圖片上又會(huì)出現(xiàn)新的圖像。這種模壓全息圖片可以像印刷一樣大批量快速?gòu)?fù)制,成本較低,還可以與各類印刷品相結(jié)合使用。至此,全息術(shù)向應(yīng)用邁出了決定性的一步。