激光全息技术是近代光信息处理领域中的一个重要组成部分。全息图（Hologram）是盖伯（Gabor）在1948年为改善电子显微镜像质所提出的， 其意义是完整的记录。 盖伯的实验解决了全息术发明中的基本问题， 即波前的记录和再现，但由于当时缺乏明亮的相干光源（激光器），全息图的成像质量很差。1962年随着激光器的问世， 在盖伯全息术的基础上引入载频的概念发明了离轴全息术，有效地克服了当时全息图成像质量差的主要问题——孪生像，三维物体显示成为当时全息术研究的热点，但这种成像科学远远超过了当时经济 的发展， 制作和观察这种全息图的代价是很昂贵的，全息术基本成了以高昂的经费来维持不切实际的幻想的代名词。
1967年，Goodman和Lawrence利用光敏电子成像器件代替传统的全息记录材料来记录全息图，把所记录的全息图存入计算机，之后用计算机模拟再现光，取代光学衍射进行记录波前再现，实现了最早的数字全息图记录和再现。但是由于当时计算机技术和光敏电子成像器件的制约，数字全息技术一直没能得到很大的发展。随着高分辨率光敏电子成像器件的出现和计算机技术的不断提高，数字激光全息技术在近几年才有长足进步。
数字激光全息（Digital Laser Holography）是一种全新的全息图记录和再现方式。 与传统全息相比， 数字激光全息技术摒弃了传统全息图麻烦的前处理过程， 将数码相机或摄像机记录的图像输入到计算机中， 或用 数字图像技术由计算机直接生成的图像处理成为合成全息所用的二维图片， 在计算机控制下通过空间光调制将图片输入到光路中，然后用一套程控系统完成全息图的自动记录。 数字激光全息技术不仅摆脱了实验室 实物拍摄的束缚，而且在仿真显示和虚拟景物显示方面有了新的突破。
数字激光全息技术的发展， 使其原有技术的复杂性和局限性得到克服， 在实现图像的三维动态显示、 真 实地记录与再现客观事物领域的优势得以充分发挥， 并且能够进行自动记录， 制作成本也大幅下降， 这一切 为数字激光全息技术的广泛应用打下良好基础。 数字激光全息技术近几年来在激光全息无损检测、 数字激光 全息存储、 数字激光全息成像和印刷等领域的应用受到了极大的关注并取得了很大的进展。 以下就这几种应用和发展作简要描述。
数字激光全息存储技术
数字激光全息存储技术是随着激光全息技术的发展而出现的一种大容量、 高密度的存储方式。 全息信息 存储是利用傅立叶变换全息图， 制作点全息图排成阵列， 或者像唱片那样排在旋转圆盘上， 利用一个称为空 间光调制器 （SLD：Spatial Light Modulator） 的装置， 将一页数字信息转换为二维图像， 然后， 就可以生 成一幅全息图。 全息信息存储具有高存储密度， 它是通过在感光材料的同一区域记录多张全息图得到的。 目 前，最常用的多重记录方法有多波长，多角度，多相位记录。为了得到更高的存储密度，可以综合使用几种 多重记录方法。全信息存储技术具有极大的冗余性，因此，介质部分缺陷不影响数据的读出。另外，由于没 有移动的部分， 并且每一页的所有信息都同时并行存取， 这种存储技术也有对任意存储数据快速存取的潜力。
全息存储技术是在 ５０ 年前由一位匈牙利物理学家发明的，但是直到今天他才真正变成了现实。２００５ 年 ４ 月举行的拉斯维加斯美国传播媒体展（ＮＡＢ）上，美国 Ｉｎｐｈａｓｅ 科技公司就展示了其 Ｔａｐｅｓｔｒｙ 驱动器及全 息存储碟片的原型。 全球首款全息光存储驱动器Ｔａｐｅｓｔｒｙ ３００Ｒ将于２００７年年中投产， 这款产品的应用领域 定位在娱乐、科学、政府和医学机构等需要进行长期、高容量数据归档的客户。
存储中的复用技术是全息光存储所特有的技术特征， 采用合理的复用技术可以有效地增加系统的存储容量， 提高存储系统的性能。 全息光存储中的复用技术主要包括空间复用、 体积复用和混合复用三大类。 随着 技术的发展，人们又提出了一些新型的复用技术。例如，１９９９ 年 Ｖ．Ｍａｒｋｏｖ 等人提出的静态散斑复用技术； ２００１年， 清华大学提出了利用全息光存储系统中随机相位及自身位移产生的动态散斑实现的动态散斑复用技 术等。 相信随着科技的不断进步， 会有更多优秀的复用技术得到开发和应用， 从而可以更加充分地发掘全息 光存储的存储潜力，实现更大容量、高密度的数字存储。
数字激光全息无损检测技术
激光全息无损检测是无损检测技术中的一个新分支， 自上世纪６０年代末期发展起来， 已成为全息干涉计 量技术的重要应用之一。激光全息无损检测技术在我国的应用始于 １９７４ 年，当时天津大学与南昌洪都机械 厂合作，用 Ｈｅ － Ｎｅ 激光器为光源，研制了一台 ＪＤ － ＩＩ 型全息干涉仪，用于强 －５ 飞机上铝面板蜂窝夹层结 构的检测。接着航空航天部门的一些主要厂、所、院校掀起了一股研究激光全息无损检测的热潮。
多年来，激光全息无损检测的理论、技术、照相系统和图像处理系统都有了很大发展，在航空航天工业 中，对复合材料、蜂窝夹层结构、叠层结构、航空轮胎和高压管道容器的检测具有某些独到之处，解决了用 其他方法无法解决的问题。 脉冲激光器出现之后， 消除了全息干涉过程中的隔振要求， 这就使激光全息无损 检测技术应用到工业生产现场成为可能。 目前， 由于视频拷贝和计算机图像处理技术的迅速发展， 全息干涉 条纹图像可以通过 ＣＣＤ 摄像机，快速、准确地输入计算机进行数字图像处理，满足无损检测技术的各种需 要。同时，国内外研发机构已经将激光全息检测技术与光纤、ＣＣＤ 和微机数字图像处理等新技术相结合，形 成非接触远距控制小型化检测仪器， 摆脱了实验室的束缚， 也可以通过互联网进行远距离传输， 把畸变全息 干涉条纹图像传到专家办公室， 由他们来对缺陷作出共同的诊断。 由此可以预测， 激光全息无损检测与 ＣＣＤ 摄像、计算机数字图像实时处理等数字化技术相结合，将把这一技术推向新的发展高度。
数字激光全息成像和印刷技术
数字激光全息成像技术是通过计算机程序控制、 全智能化设计和制作动态激光全息图像与文字的高新 技术。
１９９９ 年美国 ＺＥＢＲＡ ＩＭＡＧＩＮＧ 公司推出了真彩色数字化大面积大视场大景深光聚合物反射全息图，推 动了三维显示全息图的进一步发展和市场化。ＺＥＢＲＡ 全息图将全息技术和计算机技术结合起来，形成新的 数字化自动化象素全息图技术， 全息图颜色鲜艳逼真不变， 水平和垂直动态视场分别可达 １００ 度， 全息图面 积可以任意大，使全息三维显示技术在空间显示，广告宣传、文物、人像、标本、模型、实物图像、抽象图 像、工业数据、工业设计等方面的三维逼真空间显示前进了一大步，显示了全息图应用光辉灿烂的前景。
２００１ 年，曹汉强、朱光喜等研究出一种基于超复数系的数字全息图像生成方法。制作过程是先在计算 机上采用 Ｖｉｓｕａｌ Ｃ５．０设计分形数字图像序列生成系统， 生成模拟物体运动的数字图像序列， 并经过过滤波 变换和动感测试， 将分形数字图像按生成顺序输出到透明片上， 然后， 对透明片进行全息照相， 就能得到一 张浮雕型的白光再现彩虹全息图， 该全息图再现时可看到不同层次的图案， 产生出运动的效果， 色彩艳丽的 图像给人以艺术的享受。 由于分形数字全息图像生成过程具有较好的参数可控制性和不可逆转性， 以及采用 了多层曝光，合成的防伪标志难以仿制。在计算机技术、激光全息技术、数字图像处理技术、精密光学控制 技术、 衍射光学制造技术和工艺发展的基础上， 激光无油墨印刷技术有了突破性的发展， 产生了激光防伪包 装印刷这一新技术，在包装、印刷和防伪行业有巨大的发展空间。
数码激光图像技术的核心是数码激光图像的生成、处理、控制和制作技术，２００３ 年苏州大学信息光学 工程研究所在国内外首次提出了数码激光全息照排的概念， 研制成功了 “数码激光全息照排系统” （Ｄｉｇｉｔａｌ－ Ｌａｓｅｒ ３Ｄ Ｍａｓｔｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）， 经过数年的不懈努力， 在市场需求的刺激以及 “国家重点科技（攻关）计划” 的 资助下，一种新型的具有国际领先水平的 “数码激光立体（全息） 照排系统 －ＨｏｌｏＭａｋｅｒ” 研制成功， 并已经 投入批量生产。 “数码激光立体 （全息） 照排系统” 的发明， 使得激光全息图像的设计和制作彻底摆脱了实 验室的手工经验方式而走向全数字化， 与普通的激光照排系统显著不同的特点是， 数码激光立体 “ （全息） 照 排系统” 不仅能处理和生成平面图形和文字， 而且能处理和生成具有立体感的、 动态的激光图像和文字， 激 光图形与文字具有显著的动态效果。
数字激光图像是完全不同于普通印刷图像的空间变化的新型图像， 对它的研究开发和应用将会带来多方 面的技术进展和行业的技术进步， 尤其为包装材料与印刷业带来一个重大的革新性变化：推动一个 “激光防 伪包装材料生产行业”的形成。现在世界范围内每年全息材料的销售额超过 １０ 亿美元，并且呈逐年增加的 趋势，其中用于安全防伪目的的全息材料占全息市场的 ６０％ 以上。可以预见，随着社会的进步和经济的发 展，这一市场的规模会更大、技术水平会更高。
