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。光盤的外形有點(diǎn)像唱片,寫人讀出的原理也和機(jī)械唱片差不多,只是用激光束來代替唱針,因為激光的相干性很好,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)上寫入信息所占空間尺寸可以非常小(小于1nm),因面信息存儲密度很大。
CD、DVD盤是用聲音調(diào)制了的激光束刻制光盤,由于在讀寫光盤時光點(diǎn)與光盤無機(jī)械接觸,就不存在由摩瘵引起的雜音,同時也無磨損,因而光盤音質(zhì)佳、壽命長。
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,是“完全”的意思。但由于當(dāng)時沒有好的相干光源,因而無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)展成為一個新領(lǐng)城,蓋伯因此獲1971年諾貝爾物理學(xué)獎。普通照相的原理是,物體表面發(fā)出的光經(jīng)過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,沒有記錄到物體各部分到觀察者的遠(yuǎn)近和角度,即沒記錄下物體發(fā)出光線的相位分布,這樣的圖像沒有立體感。
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。底片上并沒有被拍物體的形象,在顯微鏡下看到的是一幅長短不一、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。