数字全息技术

简介：
数字全息技术是一种利用计算机和数字化手段来记录、重建以及处理全息图的技术。它能够实现对三维物体进行精确的光学成像与分析，在医学影像、安全检测及虚拟现实等领域具有广泛应用前景。 《数字全息术》是U.Schnars与W.Jueptner合著的一本深入探讨全息技术的专著，在特别强调其在数字领域的应用方面具有很高的学术价值。自20世纪40年代丹尼斯·加博尔提出全息术以来，这一记录和再现物体三维图像的技术已经在光学、物理、计算机科学及艺术领域产生了广泛的影响。 书中详细阐述了数字全息的基本原理，包括光波干涉与衍射的概念，这些是实现全息成像的基础。作者解释了如何利用激光光源生成高对比度且分辨率高的全息图，并通过数字图像传感器捕捉这些干涉模式。此外，本书还介绍了用于处理和分析记录的干涉图案以重建三维图像的关键计算方法，如傅里叶变换及相位恢复算法。 全息术的核心在于其能够全面地记录并重现物体的所有光场信息（包括振幅与相位）。在数字全息中，这一过程被转换为一系列数字化信号处理步骤，在计算机上进行实时操作和分析。书中讨论了各种全息记录和再现技术，涵盖静态及动态形式的体全息术以及表面全息等。 本书还涉及到了几个重要的应用领域，包括但不限于：利用全息技术提供无损、高分辨率三维成像功能的全息显微镜；用于精确测量材料形变与位移变化的全息干涉计量学（适用于材料科学和工程检测）；通过光的干涉模式实现信息编码并达到非易失性存储目的的数据存储方法。 此外，作者还展望了未来的发展方向，如量子全息、全息显示技术和全息通信。其中，结合量子信息科学的量子全息有望显著提升信息安全水平；而直接将三维图像呈现在观众眼前的全息显示技术，则预示着虚拟现实和增强现实领域的革新前景；至于通过传输全息图实现近乎真实远程交互体验的全息通信方式也可能彻底改变现有的通讯模式。 《数字全息术》是全面介绍该领域内复杂光学原理及其数字化应用的一部著作，不仅适合研究人员、工程师阅读，也适用于相关专业的学生。本书深入浅出地解释了这一技术的基础知识，并展示了其在科研和工业实践中的广泛应用前景。