一、同轴全息图

1.1 记录

 设透明的物体(相位物)的振幅透过率为:

t0是一个很高的平均透射率,表示围绕平均值的变化。

透射光场可以看成由两项组成: 一项是由t0表示的强而均匀的平面波, 它相当于波前记录时的参考波, 另一 项是Δt 所代表的弱散射波, 它相当于波前记录时的物光波。

光强分布为:

 线性记录条件下, 所得到的全息图的振幅透过率正比于光强 :

1.2  再现

用振幅为C的平面波垂直照明全息图, 则透射光场为:

U1: 是透过全息图的受到均匀衰减的平面波;

U2: 正比于弱散射光的光强, 一般很小, 可以忽略不计;

U3: 再现了原始物光波前, 产生原始物体的一个虚像;

U4: 含有物光波的共轭光波, 在物体关于全息图的镜像对称位置形成实像。

四项传播方向重叠。

1.3 优缺点

（1）优点

对光源相干性要求低, 光路简单, 对记录介质的分辨率要求低。

（2）缺点

① 像的对比度较低;

② 虚像和实像构成了不可分离的孪生像;

③ 物体必须高度透明, 否则第二项场分量将不能忽略。

二、离轴全息图

        为了消除同轴全息图中孪生像的干扰,提出了离轴全息图, 也叫做偏斜参考光全息图, 引入了一个倾斜入射的参考光, 利用激光的高相干性。

2.1 记录

设参考光波为平面波, 倾角为θ, 则:

物光波在记录介质上的复振幅分布为:

全息干板上的光场分布为:

全息干板上的强度分布为:

        参考光波作为高频载波, 物光波作为调制波, 物光波的振幅信息和相位信息分别作为高频载波的调幅和调相而被记录下来。

在线性记录的条件下, 全息图的振幅透过率:

2.2 再现

用平面光波照射进行再现, 分以下几种情况:

2.2.1 再现光波是垂直入射的、振幅为C的平面波

可见: 虚像、实像、直透项不在同一方向上。参考光和全息图之间的夹角θ越大, 分得越开。

各项分离的条件: 最小倾角

用全息图透射场的空间频谱来说明, 假设C=1且

全息图的频谱: 

设物体的最高空间频率为 B, 带宽为2B, 即:

分离条件为:

即

不仅再现的实像和虚像彼此分离, 而且不受直透光的影响.

2.2.2 再现光波是全息记录时的平面参考光波

 

2.2.3 再现光波是全息记录时的平面参考光波的共轭

分两种情况: