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激光信息處理


化學(xué)先生 / 2019-08-31

 光刻技術(shù),如光刻集成電路、光盤(pán)。光盤(pán)的外形有點(diǎn)像唱片,寫(xiě)人讀出的原理也和機(jī)械唱片差不多,只是用激光束來(lái)代替唱針,因?yàn)榧す獾南喔尚院芎?,用聚光系統(tǒng)可以把激光聚焦成比針頭還細(xì)小的光束,所以它在介質(zhì)上寫(xiě)入信息所占空間尺寸可以非常小(小于1nm),因面信息存儲(chǔ)密度很大。


    CD、DVD盤(pán)是用聲音調(diào)制了的激光束刻制光盤(pán),由于在讀寫(xiě)光盤(pán)時(shí)光點(diǎn)與光盤(pán)無(wú)機(jī)械接觸,就不存在由摩瘵引起的雜音,同時(shí)也無(wú)磨損,因而光盤(pán)音質(zhì)佳、壽命長(zhǎng)。

    激光技術(shù)能大幅度提高信息處理能力, 特別是引人激光全息成像技術(shù)后。全息成像技術(shù)是1948年英國(guó)科學(xué)家蓋伯提出的一種新成像原理。 

    “全息”一詞引自希臘語(yǔ),是“完全”的意思。但由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有好的相干光源,因而無(wú)法獲得好的相干相片。

    激光的出現(xiàn),使全息成像技術(shù)飛速發(fā)展成為一個(gè)新領(lǐng)城,蓋伯因此獲1971年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。普通照相的原理是,物體表面發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡成像落到感光底片上,底片記錄下物體的光強(qiáng)分布,再翻印到相紙上,呈現(xiàn)出物體的平面圖像。普通照相只記錄了物體表面的光強(qiáng)分布,沒(méi)有記錄到物體各部分到觀察者的遠(yuǎn)近和角度,即沒(méi)記錄下物體發(fā)出光線的相位分布,這樣的圖像沒(méi)有立體感。

    全息照相是用相干光照射物體,從物體反射或漫射的光不是經(jīng)透鏡成像而是直接照射到全息底片上,用干涉圖樣把那些光的光強(qiáng)分布和相位記錄下來(lái)。底片上并沒(méi)有被拍物體的形象,在顯微鏡下看到的是一幅長(zhǎng)短不一、間距不等,走向不同的復(fù)雜干涉條紋,稱為全息圖。

    要想看到物體形象,再用相干光按一定方式照射全息圖,便可在一定方向看到物體的像,稱為再現(xiàn)。再現(xiàn)的是從物體反射或漫射的光束本身,所以像是立體的。
 

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