激光全息技術(shù)是近代光信息處理領(lǐng)域中的一個重要組成部分。全息圖（Hologram）是蓋伯（Gabor）在1948年為改善電子顯微鏡像質(zhì)所提出的， 其意義是完整的記錄。 蓋伯的實驗解決了全息術(shù)發(fā)明中的基本問題， 即波前的記錄和再現(xiàn)，但由于當(dāng)時缺乏明亮的相干光源（激光器），全息圖的成像質(zhì)量很差。1962年隨著激光器的問世， 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)時全息術(shù)研究的熱點，但這種成像科學(xué)遠遠超過了當(dāng)時經(jīng)濟 的發(fā)展， 制作和觀察這種全息圖的代價是很昂貴的，全息術(shù)基本成了以高昂的經(jīng)費來維持不切實際的幻想的代名詞。

1967年，Goodman和Lawrence利用光敏電子成像器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的全息記錄材料來記錄全息圖，把所記錄的全息圖存入計算機，之后用計算機模擬再現(xiàn)光，取代光學(xué)衍射進行記錄波前再現(xiàn)，實現(xiàn)了最早的數(shù)字全息圖記錄和再現(xiàn)。但是由于當(dāng)時計算機技術(shù)和光敏電子成像器件的制約，數(shù)字全息技術(shù)一直沒能得到很大的發(fā)展。隨著高分辨率光敏電子成像器件的出現(xiàn)和計算機技術(shù)的不斷提高，數(shù)字激光全息技術(shù)在近幾年才有長足進步。

數(shù)字激光全息（Digital Laser Holography）是一種全新的全息圖記錄和再現(xiàn)方式。 與傳統(tǒng)全息相比， 數(shù)字激光全息技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)全息圖麻煩的前處理過程， 將數(shù)碼相機或攝像機記錄的圖像輸入到計算機中， 或用 數(shù)字圖像技術(shù)由計算機直接生成的圖像處理成為合成全息所用的二維圖片， 在計算機控制下通過空間光調(diào)制將圖片輸入到光路中，然后用一套程控系統(tǒng)完成全息圖的自動記錄。 數(shù)字激光全息技術(shù)不僅擺脫了實驗室 實物拍攝的束縛，而且在仿真顯示和虛擬景物顯示方面有了新的突破。

  數(shù)字激光全息技術(shù)的發(fā)展， 使其原有技術(shù)的復(fù)雜性和局限性得到克服， 在實現(xiàn)圖像的三維動態(tài)顯示、 真 實地記錄與再現(xiàn)客觀事物領(lǐng)域的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮， 并且能夠進行自動記錄， 制作成本也大幅下降， 這一切 為數(shù)字激光全息技術(shù)的廣泛應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。 數(shù)字激光全息技術(shù)近幾年來在激光全息無損檢測、 數(shù)字激光 全息存儲、 數(shù)字激光全息成像和印刷等領(lǐng)域的應(yīng)用受到了極大的關(guān)注并取得了很大的進展。 以下就這幾種應(yīng)用和發(fā)展作簡要描述。 　　

數(shù)字激光全息存儲技術(shù)

數(shù)字激光全息存儲技術(shù)是隨著激光全息技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種大容量、 高密度的存儲方式。 全息信息 存儲是利用傅立葉變換全息圖， 制作點全息圖排成陣列， 或者像唱片那樣排在旋轉(zhuǎn)圓盤上， 利用一個稱為空 間光調(diào)制器 （SLD：Spatial Light Modulator） 的裝置， 將一頁數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為二維圖像， 然后， 就可以生 成一幅全息圖。 全息信息存儲具有高存儲密度， 它是通過在感光材料的同一區(qū)域記錄多張全息圖得到的。 目 前，最常用的多重記錄方法有多波長，多角度，多相位記錄。為了得到更高的存儲密度，可以綜合使用幾種 多重記錄方法。全信息存儲技術(shù)具有極大的冗余性，因此，介質(zhì)部分缺陷不影響數(shù)據(jù)的讀出。另外，由于沒 有移動的部分， 并且每一頁的所有信息都同時并行存取， 這種存儲技術(shù)也有對任意存儲數(shù)據(jù)快速存取的潛力。

全息存儲技術(shù)是在 ５０ 年前由一位匈牙利物理學(xué)家發(fā)明的，但是直到今天他才真正變成了現(xiàn)實。２００５ 年 ４ 月舉行的拉斯維加斯美國傳播媒體展（ＮＡＢ）上，美國 Ｉｎｐｈａｓｅ 科技公司就展示了其 Ｔａｐｅｓｔｒｙ 驅(qū)動器及全 息存儲碟片的原型。 全球首款全息光存儲驅(qū)動器Ｔａｐｅｓｔｒｙ　３００Ｒ將于２００７年年中投產(chǎn)， 這款產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域 定位在娛樂、科學(xué)、政府和醫(yī)學(xué)機構(gòu)等需要進行長期、高容量數(shù)據(jù)歸檔的客戶。

存儲中的復(fù)用技術(shù)是全息光存儲所特有的技術(shù)特征， 采用合理的復(fù)用技術(shù)可以有效地增加系統(tǒng)的存儲容量， 提高存儲系統(tǒng)的性能。 全息光存儲中的復(fù)用技術(shù)主要包括空間復(fù)用、 體積復(fù)用和混合復(fù)用三大類。 隨著 技術(shù)的發(fā)展，人們又提出了一些新型的復(fù)用技術(shù)。例如，１９９９ 年 Ｖ．Ｍａｒｋｏｖ 等人提出的靜態(tài)散斑復(fù)用技術(shù)； ２００１年， 清華大學(xué)提出了利用全息光存儲系統(tǒng)中隨機相位及自身位移產(chǎn)生的動態(tài)散斑實現(xiàn)的動態(tài)散斑復(fù)用技 術(shù)等。 相信隨著科技的不斷進步， 會有更多優(yōu)秀的復(fù)用技術(shù)得到開發(fā)和應(yīng)用， 從而可以更加充分地發(fā)掘全息 光存儲的存儲潛力，實現(xiàn)更大容量、高密度的數(shù)字存儲。
 

數(shù)字激光全息無損檢測技術(shù)

激光全息無損檢測是無損檢測技術(shù)中的一個新分支， 自上世紀(jì)６０年代末期發(fā)展起來， 已成為全息干涉計 量技術(shù)的重要應(yīng)用之一。激光全息無損檢測技術(shù)在我國的應(yīng)用始于 １９７４ 年，當(dāng)時天津大學(xué)與南昌洪都機械 廠合作，用 Ｈｅ － Ｎｅ 激光器為光源，研制了一臺 ＪＤ － ＩＩ 型全息干涉儀，用于強 －５ 飛機上鋁面板蜂窩夾層結(jié) 構(gòu)的檢測。接著航空航天部門的一些主要廠、所、院校掀起了一股研究激光全息無損檢測的熱潮。

多年來，激光全息無損檢測的理論、技術(shù)、照相系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)都有了很大發(fā)展，在航空航天工業(yè) 中，對復(fù)合材料、蜂窩夾層結(jié)構(gòu)、疊層結(jié)構(gòu)、航空輪胎和高壓管道容器的檢測具有某些獨到之處，解決了用 其他方法無法解決的問題。 脈沖激光器出現(xiàn)之后， 消除了全息干涉過程中的隔振要求， 這就使激光全息無損 檢測技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場成為可能。 目前， 由于視頻拷貝和計算機圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展， 全息干涉 條紋圖像可以通過 ＣＣＤ 攝像機，快速、準(zhǔn)確地輸入計算機進行數(shù)字圖像處理，滿足無損檢測技術(shù)的各種需 要。同時，國內(nèi)外研發(fā)機構(gòu)已經(jīng)將激光全息檢測技術(shù)與光纖、ＣＣＤ 和微機數(shù)字圖像處理等新技術(shù)相結(jié)合，形 成非接觸遠距控制小型化檢測儀器， 擺脫了實驗室的束縛， 也可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠距離傳輸， 把畸變?nèi)?干涉條紋圖像傳到專家辦公室， 由他們來對缺陷作出共同的診斷。 由此可以預(yù)測， 激光全息無損檢測與 ＣＣＤ 攝像、計算機數(shù)字圖像實時處理等數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合，將把這一技術(shù)推向新的發(fā)展高度。

數(shù)字激光全息成像和印刷技術(shù)

數(shù)字激光全息成像技術(shù)是通過計算機程序控制、 全智能化設(shè)計和制作動態(tài)激光全息圖像與文字的高新 技術(shù)。

１９９９ 年美國 ＺＥＢＲＡ　ＩＭＡＧＩＮＧ 公司推出了真彩色數(shù)字化大面積大視場大景深光聚合物反射全息圖，推 動了三維顯示全息圖的進一步發(fā)展和市場化。ＺＥＢＲＡ 全息圖將全息技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合起來，形成新的 數(shù)字化自動化象素全息圖技術(shù)， 全息圖顏色鮮艷逼真不變， 水平和垂直動態(tài)視場分別可達 １００ 度， 全息圖面 積可以任意大，使全息三維顯示技術(shù)在空間顯示，廣告宣傳、文物、人像、標(biāo)本、模型、實物圖像、抽象圖 像、工業(yè)數(shù)據(jù)、工業(yè)設(shè)計等方面的三維逼真空間顯示前進了一大步，顯示了全息圖應(yīng)用光輝燦爛的前景。

２００１　年，曹漢強、朱光喜等研究出一種基于超復(fù)數(shù)系的數(shù)字全息圖像生成方法。制作過程是先在計算 機上采用 Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ５．０設(shè)計分形數(shù)字圖像序列生成系統(tǒng)， 生成模擬物體運動的數(shù)字圖像序列， 并經(jīng)過過濾波 變換和動感測試， 將分形數(shù)字圖像按生成順序輸出到透明片上， 然后， 對透明片進行全息照相， 就能得到一 張浮雕型的白光再現(xiàn)彩虹全息圖， 該全息圖再現(xiàn)時可看到不同層次的圖案， 產(chǎn)生出運動的效果， 色彩艷麗的 圖像給人以藝術(shù)的享受。 由于分形數(shù)字全息圖像生成過程具有較好的參數(shù)可控制性和不可逆轉(zhuǎn)性， 以及采用 了多層曝光，合成的防偽標(biāo)志難以仿制。在計算機技術(shù)、激光全息技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、精密光學(xué)控制 技術(shù)、 衍射光學(xué)制造技術(shù)和工藝發(fā)展的基礎(chǔ)上， 激光無油墨印刷技術(shù)有了突破性的發(fā)展， 產(chǎn)生了激光防偽包 裝印刷這一新技術(shù)，在包裝、印刷和防偽行業(yè)有巨大的發(fā)展空間。

數(shù)碼激光圖像技術(shù)的核心是數(shù)碼激光圖像的生成、處理、控制和制作技術(shù)，２００３　年蘇州大學(xué)信息光學(xué) 工程研究所在國內(nèi)外首次提出了數(shù)碼激光全息照排的概念， 研制成功了 “數(shù)碼激光全息照排系統(tǒng)” （Ｄｉｇｉｔａｌ－ Ｌａｓｅｒ　３Ｄ　Ｍａｓｔｅｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）， 經(jīng)過數(shù)年的不懈努力， 在市場需求的刺激以及 “國家重點科技（攻關(guān)）計劃” 的 資助下，一種新型的具有國際領(lǐng)先水平的 “數(shù)碼激光立體（全息） 照排系統(tǒng) －ＨｏｌｏＭａｋｅｒ” 研制成功， 并已經(jīng) 投入批量生產(chǎn)。 “數(shù)碼激光立體 　 （全息） 照排系統(tǒng)” 的發(fā)明， 使得激光全息圖像的設(shè)計和制作徹底擺脫了實 驗室的手工經(jīng)驗方式而走向全數(shù)字化， 與普通的激光照排系統(tǒng)顯著不同的特點是， 數(shù)碼激光立體 “ （全息） 照 排系統(tǒng)” 不僅能處理和生成平面圖形和文字， 而且能處理和生成具有立體感的、 動態(tài)的激光圖像和文字， 激 光圖形與文字具有顯著的動態(tài)效果。

數(shù)字激光圖像是完全不同于普通印刷圖像的空間變化的新型圖像， 對它的研究開發(fā)和應(yīng)用將會帶來多方 面的技術(shù)進展和行業(yè)的技術(shù)進步， 尤其為包裝材料與印刷業(yè)帶來一個重大的革新性變化：推動一個 “激光防 偽包裝材料生產(chǎn)行業(yè)”的形成。現(xiàn)在世界范圍內(nèi)每年全息材料的銷售額超過 １０ 億美元，并且呈逐年增加的 趨勢，其中用于安全防偽目的的全息材料占全息市場的 ６０％ 以上。可以預(yù)見，隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā) 展，這一市場的規(guī)模會更大、技術(shù)水平會更高。