體全息光柵是體全息成像系統的主要成像元件,體全息光柵按其光柵矢量的特征可分為周期型和非周期型兩種.周期型體光柵的光柵矢量在全息圖體積內為恒定值,可以由兩束平面波干涉形成.非周期形體光柵的光柵矢量在全息圖體積內隨位置而變化,可以由一束球面波與領一束平面波或者兩束球面波干涉形成.體全息成像系統采用的PR體全息光柵是周期型體光柵,而SP體全息光柵則是非周期型體光柵.因此,可以利用耦合波理論,以及基元光柵疊加原理,研究體全息光柵的衍射成像特性.

　　下面采用耦合波理論并結合周期型基元光柵疊加原理,描述兩束光夾角對所記錄的非周期型體光柵深度選擇性的影響,以及球面參考光體全息成像系統和平面參考光體全息成像系統深度選擇性的差別.

　　由一束球面波和一束平面波或者兩束球面波干涉形成體全息光柵,其光柵間距在全息圖體積內的不同位置處是不同的,可以稱為非周期型的體光柵.實際上,非周期體光柵可看作多個具有確定周期的基元體光柵的疊加,因此可以利用各基元體全息光柵的衍射特性,疊加得到非周期體全息光柵的衍射特性.

　　光束照射在物體上,各物點發出的物光波通常具有曲面形狀的波前.從位于距離透鏡焦點△z位置處的點源發出參考光波,如果體全息光柵由該曲面參考光波前與平面信號光波干涉形成,體全息圖光柵平面的去向是沿著全息圖變化的.若物體成像重構的探測光波與此曲面參考光波完全相同,則探測光波在整個全息圖上均滿足布拉格匹配條件,因此可實現高衍射效率成像重構.反之,如果照射到體全息圖的成像探測光波具有不同于原曲面參考光波的波前形狀,如使用平面波探測光,則只有少部分的探測光波前滿足體全息光柵匹配條件,可以被選擇成像重構,導致成像重構時衍射效率低并且信息有缺失.

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