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GLAD：利用全息圖實(shí)現(xiàn)加密和解密

概述
 

全息圖能夠通過(guò)兩束相干光相干疊加獲得。用其中一束光照射生成的全息圖就可以得到另一束相干光，這樣全息圖就可以用作加密/解密的裝置了。
 

系統(tǒng)描述
 

在本例中一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)圖樣作為參考光源，用來(lái)恢復(fù)全息圖樣對(duì)應(yīng)的物光源。加密過(guò)程中，讓兩束光干涉疊加得到干涉圖樣，并用膠片或者光刻膠記錄下來(lái)，得到一個(gè)全息圖；解密時(shí)，只使用復(fù)雜的隨機(jī)圖樣照射前面形成的全息圖就可以獲得物光源信息。

圖1是加密過(guò)程示意圖，在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)兩束光相干涉得到干涉圖樣，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)參考光源，任意選擇一個(gè)物光源全息圖樣都會(huì)非常的復(fù)雜。僅僅依靠全息圖是很難確定物光源的，只有使用同一個(gè)隨機(jī)光源才能對(duì)其恢復(fù)，圖2給出了解密過(guò)程示意圖。通過(guò)遮擋板將恢復(fù)出的部分分量遮擋就可以濾除不必要的成分，如圖3所示。

 

圖1.加密過(guò)程結(jié)構(gòu)示意圖

圖2.解密過(guò)程結(jié)構(gòu)示意圖

圖3.解密過(guò)程中去除不需要的成分
 

模擬結(jié)果

圖4.初始待加密光束的光強(qiáng)分布（復(fù)雜光束）

 

圖5.點(diǎn)光源和圖4所示復(fù)雜光束干涉形成的全息圖樣

圖6.解密過(guò)程中透鏡焦平面上不加遮擋板時(shí)的光強(qiáng)分布

 

圖7.解密過(guò)程中透鏡焦平面上引入遮擋板后的光強(qiáng)分布

 

圖8.解密過(guò)程重建后的復(fù)雜光強(qiáng)分布，是初始分布（圖4）的完美重現(xiàn)