全息光學元件

全息光學元件（holographic optical elements；HOE）是根據全息術 原理製成的光學元件。通常做在感光薄膜材料上。作用基於衍射原理，是一種衍射光學元件。不像普通光學元件，用透明的光學玻璃、晶體或有機玻璃製成，作用基於幾何光學的折射、反射定律。全息光學元件主要有全息透鏡、全息光柵、全息濾波器、全息掃描器等。

基本介紹

• 中文名：全息光學元件
• 外文名：holographic optical elements；HOE
• 定義：根據全息術原理製成的光學元件

特點

①全息光學元件是一種薄膜系統，所以具有重量輕的優點；②由於多個全息圖可以記錄在同一張底片上，所以可以得到空間重疊的全息光學元件；③成像特性隨波長而變，所以有很大的色差；④由於是衍射光學元件，所以不能同時得到大視場和大出射光瞳；⑤不能單獨提供一個系統的功用，比如望遠鏡全息圖不能提供角放大率。
由以上的特點可以看出全息光學元件的優點和缺點，同時可以知道它不能完全代替一般的光學元件，只能與其同時用於光學系統中。通常全息光學元件用於單色光或窄光譜帶的情況下較為優越。

全息透鏡

全息透鏡是通過兩球面波相干涉或者一平面波與一球面波相干涉製得的全息圖，有同軸和離軸兩種類型。能會聚或發散光波，起到透鏡的作用。實際上是菲涅耳波帶片或變形了的菲涅耳波帶片（見菲涅耳衍射）。有像差 ，產生的原因是記錄媒質處理前後的形變、再現時的波長的改變及復位精度等。全息透鏡也可以用計算機法製作 。有重量輕、造價低、易複製等優點。但像差較普通透鏡大、色差不易克服。不能替代普通光學透鏡，但可互為補充，完成一些特殊功能。HOE通常用於雷射或準單色光的光學系統，如用作補償光學系統像差的補償透鏡、大口徑的準直物鏡、大相對孔徑的透鏡等。多個全息圖可記錄在同一張全息乾板上，一個HOE能具有多個普通光學元件的功能。如全息透鏡同時具有成像和轉像功能。有時需要實現透鏡的分割組合，以便使一個目標產生多個分開的像，採用HOE容易實現這種功能。

全息光柵

全息光柵是兩相干平面波干涉製得的全息圖。與刻畫光柵相比較，全息光柵不存在周期誤差，因而不產生“鬼線”。有雜散光少、解析度高、有效孔徑大、適用光譜範圍寬、便於製作等優點。除平面光柵外，還可製作凹面全息光柵。這種光柵不僅用於分光，同時兼有準直和聚焦能力。用於光譜儀中不用附加任何光學系統，便可產生光柵光譜。

全息濾波器

全息圖可記錄特定波前的振幅和位相，通常具有複數透過率，可作為全息濾波器，用於相干光學信息處理系統中。置於空間頻率平面，可改變輸入頻譜中各頻率成分的振幅和位相關係。如在光學特徵識別中用作匹配濾波器，實現相關識別。

全息掃描器

全息掃描器是由照相法得到但大多數情況都是由計算機產生的全息圖。通常是把一記錄媒質分割成若干等分，每一小部分都是按所需要的兩束相干光疊加而得到的全息圖。再現時用一束已知的光照射全息圖，同時按一定規律移動這個全息圖，就會在預定的位置得到再現光，而且隨著全息圖的移動，再現光的方向不斷改變著，所以也把它叫作全息光偏折器。