全息術的發明與(yu) 發展
　　全息術即全息照相術，是記錄波動（包括機械波、電磁波和光波）幹擾的振幅和位相分布，以及使之再現的專(zhuan) 門技術。它廣泛地用作三維光學的成像，也可用於(yu) 聲波（聲全息）和射頻波。“全息”意思是全部的信息，即不僅(jin) 是振幅信息，還包含位相信息在內(nei) .
　　1948年英藉匈牙利物理學家丹尼斯·蓋伯為(wei) 了提高電子顯微鏡的分辨本領提出了全息術的最初設想。隨後，他采用汞燈作光源，首次拍攝了第一張全息照片（即全息圖），並獲得了相應的再現像，從(cong) 而創立了全息術（為(wei) 此，他於(yu) 1971年得到了諾貝爾物理學獎）。但是由於(yu) 當時缺乏明亮的相幹光源（激光器），全息圖的成像質量很差。在上個(ge) 世紀50年代裏，這方麵的工作進展相當緩慢。直到60年代出現激光這一相幹強光源之後，全息術才得以迅速發展，成為(wei) 現代光學中十分活躍的分支.
　　1962年隨著激光器的問世，利思和烏(wu) 帕特尼克斯（Leith and Upatnieks）在蓋伯全息術的基礎上引入載頻的概念，發明了離軸全息術，有效地克服了當時全息圖成像質量差的主要問題——孿生像，三維物體(ti) 顯示成為(wei) 當時全息術研究的熱點，但這種成像科學遠遠超過了當時經濟的發展，製作和觀察這種全息圖的代價(jia) 是很昂貴的，全息術基本隻是一個(ge) 需要高昂經費來維持的實驗.
　　1969年本頓（Benton）發明了彩虹全息術，掀起以白光顯示為(wei) 特征的全息三維顯示新高潮。彩虹全息圖是一種能實現白光顯示的平麵全息圖，與(yu) 丹尼蘇克（Denisyuk）的反射全息圖相比，除了能在普通白熾燈下觀察到明亮的立體(ti) 像外，還具有全息圖處理工藝簡單、易於(yu) 複製等優(you) 點。把彩虹全息術與(yu) 當時發展日趨成熟的全息圖模壓複製技術結合起來便形成了目前風靡世界的全息印刷產(chan) 業(ye) ，產(chan) 生了全息信用卡、全息商標、全息鈔票、全息卡通、全息裝飾材料、甚至全息服裝等保安防偽(wei) 及裝璜裝飾的全息圖新應用。因此可以說彩虹全息術的發明才真正使全息防偽(wei) 成為(wei) 可能。
　　經過數十年發展，激光全息防偽(wei) 產(chan) 品也從(cong) 最初的全息防偽(wei) 標識逐步升級發展為(wei) 第二代、第三代甚至第四代激光防偽(wei) 技術。
第一代激光防偽(wei) 技術
　　第一代激光防偽(wei) 技術主要用於(yu) 製作激光模壓全息圖像防偽(wei) 標貼。
　　70年代末期，人們(men) 發現全息圖片具有包括三維信息的表麵結構（即縱橫交錯的幹涉條紋，這種結構是可以轉移到高密度感光底片等材料上去的）的特點。1980年，美國科學家利用壓印全息技術，將全息表麵結構轉移到聚酯薄膜上，從(cong) 而成功地印製出世界上第一張模壓全息圖片。這種激光全息圖片又稱彩虹全息圖片，通過激光製版將影像製作到塑料薄膜上，而產(chan) 生五光十色的衍射效果，使圖片具有二維、三維空間感。在普通光線下，圖片中隱藏的圖像、信息會(hui) 重現，而當光線從(cong) 某一特定角度照射時，圖片上又會(hui) 出現新的圖像。這種模壓全息圖片可以像印刷一樣大批量快速複製，成本較低，還可以與(yu) 各類印刷品相結合使用。至此，全息術向應用邁出了決(jue) 定性的一步。
　　當時這種模壓全息圖片的製作技術非常先進，隻有少數人掌握，於(yu) 是就被用來製作防偽(wei) 標識。其防偽(wei) 的原理是：
　　1.在拍攝激光全息圖片的整個(ge) 過程中，如果有任何一項條件不同（如拍攝彩虹全息的條件），則製作出來的全息標識的效果就會(hui) 有差異；
　　2.這種全息圖像的全息信息用普通相機無法拍攝，因而全息圖案難以複製。
　　第一個(ge) 將全息圖片用作防偽(wei) 標識的產(chan) 品是JohnnyWalke-Whishy（一種威士忌），使用了該種防偽(wei) 措施，該酒的銷售額較以前增加了45%左右。
　　激光模壓全息防偽(wei) 技術在八十年代末九十年代初傳(chuan) 入我國，1990年至1994年期間，全國各地引進生產(chan) 線上百條，數量占當時世界生產(chan) 廠家的一半還多。在引進初期，這種防偽(wei) 技術確實起到了一定的防偽(wei) 作用，但隨著激光全息圖像製作技術的迅速擴散，很快就被造假者從(cong) 各個(ge) 方麵攻破，激光全息防偽(wei) 標貼幾乎完全失去了防偽(wei) 能力，激光模壓設備也從(cong) 最初的上千萬(wan) 美元一條劇降至幾萬(wan) 元人民幣一條。
　　第二代改進型激光全息圖像防偽(wei) 技術
　　第一代激光全息防偽(wei) 技術的泛濫，促使人們(men) 不得不開始尋求改進現有技術。改進後的技術主要有三種：一是應用計算機圖像處理技術改進全息圖像；二是透明激光全息圖像防偽(wei) 技術；三是反射激光全息圖像防偽(wei) 技術。
　　1.應用計算機圖像處理技術改進全息圖像
　　計算機圖像處理技術改進激光全息圖像經曆了兩(liang) 個(ge) 發展形態，第一形態是計算機合成全息技術，這種技術是將係列普通二維圖像經光學成像後，按照全息圖像的成像原理進行處理後記錄在一張全息記錄材料上，從(cong) 而形成計算機像素全息圖像。觀察這種像素全息圖像時，可在不同的視角看到不同的三維圖像，其圖形和色彩都具有異常靈活多變的動態效應，並且不受再現光線方向的限製。第二形態是計算機控製直接曝光技術，與(yu) 普通全息成像不同，這種技術不需要拍攝對象，所需圖形完全由計算機生成，通過計算機控製兩(liang) 束相幹光束以像素為(wei) 單位逐點生成全部圖案，對不同點可改變雙光束之間的夾角，從(cong) 而製成具有特殊效果的三維全息圖。
　　2.透明激光全息圖像防偽(wei) 技術
　　普通的激光全息圖像一般是用鍍鋁的聚酯膜經過模壓（也可以先用聚酯薄膜經過模壓再鍍鋁）而成，鍍鋁的作用是增加反射光的強度使再現圖像更加明亮。照明光和觀察方向都在觀察者這一側(ce) ，這樣的激光彩虹模壓全息圖是不透明的。透明激光全息圖像實際上就是取消了鍍鋁層，將全息圖像直接模壓在透明的聚酯薄膜上。1996年我國公安部將透明激光全息圖像應用在居民身份證上，將身份證用透明膜整體(ti) 覆蓋，在光線下觀察身份證正麵時，不但能看清證件內(nei) 容，還能看到透明膜上顯現出來的二維、三維彩虹全息圖像（“長城”及“中國”的中英文字樣）。
　　3.反射激光全息圖像防偽(wei) 技術
　　反射激光全息圖像成像原理是將入射激光射到透明的全息乳膠介質上，一部分光作為(wei) 參考光，另一部分透過介質照亮物體(ti) ，再由物體(ti) 散射回介質作為(wei) 物光，物光和參考光相互幹涉，在介質內(nei) 部生成多層幹涉條紋麵，介質底片經處理後在介質內(nei) 部生成多層半透明反射麵（例如6微米厚的乳膠層裏可以有20多個(ge) 反射麵），用白光點光源照射全息圖，介質內(nei) 部生成的多層半透明反射麵將光反射回來，迎著反射光可以看到原物的虛像，因而稱為(wei) 反射激光全息圖。
　　第三代加密全息圖像防偽(wei) 技術
　　加密全息圖像是指采用諸如激光閱讀、光學微縮、低頻光刻、隨機幹涉條紋、莫爾條紋等等光學圖像編碼加密技術，對防偽(wei) 圖像進行加密而得到的不可見或變成一些散斑的加密圖像.
　　1.激光閱讀
　　利用光學共軛原理將文字或圖像信息存貯在全息圖像中。在普通環境下，這些信息不會(hui) 顯現，當用激光筆照射時，人們(men) 可借助硫酸紙或白紙看到所存貯的信息。所存貯的信息可以是文字、標識、灰度圖像，甚至一篇文章，表現形式也有反射式和透射式兩(liang) 種. #p#分頁標題#e#
　　2.光學微縮
　　將文字信息用光學微縮的方式記錄在全息圖上，平常肉眼難以辨認，在10倍、甚至100倍放大鏡下才可觀察到具體(ti) 內(nei) 容，一般情況下，中文可縮至0.1mm,英文可縮至0.05mm
　　3.低頻光刻
　　在全息圖上以非幹涉方式將預先設計好的條紋花樣以縮微的形式直接記錄在全息圖上，這些花樣的條紋密度比普通幹涉條紋低10倍在100線/mm左右，直觀效果是在全息圖上某些部位具有類似金屬光澤的衍射花樣，若條紋花樣是用計算機產(chan) 生的全息圖，則可用激光再現其信息.
　　4.隨機幹涉條紋
　　在製作全息圖時引入隨機機製，在全息圖上記錄隨機幹涉花樣，這種花樣具有明顯的特征，且不可重複，即使同一個(ge) 人使用同樣的工藝在不同的時刻所產(chan) 生的花樣都不相同，因此是一種很好的防偽(wei) 方式。除靜態平麵幹涉條紋外，目前已發展到動態，立體(ti) 幹涉條紋，仿冒者根本無法複製.
　　5.莫爾幹涉加密
　　利用莫爾原理，即兩(liang) 套周期性結構的條紋重疊可產(chan) 生第三套周期結構花樣的原理，在其中一套條紋中改變其位相並編碼一個(ge) 圖案，這種圖案在平時是隱藏的不能分辨，當與(yu) 另一套周期條紋重疊時圖案顯現出來.
　　加密全息圖像因其不可見或隻顯現一片噪光，如沒有密鑰很難破譯，所以具有一定的防偽(wei) 功能。但是因為(wei) 它在通常環境下無法分辨，因此不具備為(wei) 普通大眾(zhong) 所識別的能力.
　　第四代激光全息防偽(wei) 技術
　　1.組合全息圖
　　組合全息圖是將幾十甚至幾百個(ge) 不同的二維圖像通過幾十甚至幾百次曝光所記錄的全息圖。其效果可以從(cong) 兩(liang) 個(ge) 方麵體(ti) 現，一是類似於(yu) 平麵動態設計，可以拍攝各種花樣的平麵動態變化圖案，二是利用3D軟件或借助數碼相機，將三維目標的各個(ge) 側(ce) 麵及隨時間的變化過程記錄下來，製作四維全息圖，即該全息圖不僅(jin) 能夠記錄和再現物體(ti) 的三維空間（Ｘ，Ｙ，Ｚ）特性，還能記錄和再現該三維物體(ti) 隨時間（Ｔ）的變化，這是一種防偽(wei) 性能極高的全息圖，與(yu) 普通2D/3D或真三維全息相比較，具有以下特點：①信息量巨大，製作工藝複雜：普通全息防偽(wei) 標貼往往通過幾次曝光就可以完成，而製作四維全息圖需要對幾十甚至幾百幀二維圖像進行記錄，從(cong) 而曝光次數是普通全息的幾十甚至幾百倍，這需要專(zhuan) 用的儀(yi) 器設備及更加精巧的工藝過程才能實現。②拍攝對像沒有限製，拓展了激光全息這一高科技手段的應用範圍：普通全息記錄三維模型需要1：1的模型實體(ti) 進行拍攝，而四維全息則首先從(cong) 各個(ge) 角度采集物體(ti) 的信息，然後對采集到的二維圖像進行合成製作全息圖，從(cong) 而對拍攝的對象沒有限製，可以是真人，真物體(ti) ，甚至是電腦構製的虛幻物體(ti) 。比例也無需1∶1。③真彩色四維顯示，普通全息標識望塵莫及：傳(chuan) 統全息標識隻能實現平麵層次感，三維全息圖也隻能表現1：1靜物的三維立體(ti) 特征，且不能還原物體(ti) 的真色彩。四維全息則不同，在以真彩色反應三維空間物體(ti) 的同時，還能附載該三維空間隨時間的變化，這樣的全息標識如同一幅內(nei) 容豐(feng) 富的小電視，設計者可在上麵盡情揮灑.
　　2.真三維全息圖
　　全息圖的一個(ge) 重要特征就是能夠實現三維顯示，真三維全息圖就是利用真實三維雕刻模型製作全息圖其防偽(wei) 意義(yi) 在於(yu) 兩(liang) 個(ge) 方麵，一是三維模型全息圖的拍攝難度比普通2D/3D高很多，尤其是將二者結合起來；二是即使仿冒者能夠製作三維模型全息圖，但三維雕刻及拍攝時物體(ti) 的角度等也會(hui) 有很大差異，很難成功。因此，這種是一種高防偽(wei) 性的全息圖。