激光全息防伪技术发展简史.doc

激光全息防伪技术发展简史全息术的发明与发展全息术即全息照相术，是记录波动（包括机械波、电磁波和光波）干扰的振幅和位相分布，以及使之再现的专门技术。它广泛地用作三维光学的成像，也可用于声波（声全息）和射频波。“全息”意思是全部的信息，即不仅是振幅信息，还包含位相信息在内.1948年英藉匈牙利物理学家丹尼斯·盖伯为了提高电子显微镜的分辨本领提出了全息术的最初设想。随后，他采用汞灯作光源，首次拍摄了第一张全息照片（即全息图），并获得了相应的再现像，从而创立了全息术（为此，他于1971年得到了诺贝尔物理学奖）。但是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。在上个世纪50年代里，这方面的工作进展相当缓慢。直到60年代出现激光这一相干强光源之后，全息术才得以迅速发展，成为现代光学中十分活跃的分支.1962年随着激光器的问世，利思和乌帕特尼克斯（LeithandUpatnieks）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，全息术基本只是一个需要高昂经费来维持的实验.1969年本顿（Benton）发明了彩虹全息术，掀起以白光显示为特征的全息三维显示新高潮。彩虹全息图是一种能实现白光显示的平面全息图，与丹尼苏克（Denisyuk）的反射全息图相比，除了能在普通白炽灯下观察到明亮的立体像外，还具有全息图处理工艺简单、易于复制等优点。把彩虹全息术与当时发展日趋成熟的全息图模压复制技术结合起来便形成了目前风靡世界的全息印刷产业，产生了全息信用卡、全息商标、全息钞票、全息卡通、全息装饰材料、甚至全息服装等保安防伪及装璜装饰的全息图新应用。因此可以说彩虹全息术的发明才真正使全息防伪成为可能。经过数十年发展，激光全息防伪产品也从最初的全息防伪标识逐步升级发展为第二代、第三代甚至第四代激光防伪技术。第一代激光防伪技术第一代激光防伪技术主要用于制作激光模压全息图像防伪标贴。70年代末期，人们发现全息图片具有包括三维信息的表面结构（即纵横交错的干涉条纹，这种结构是可以转移到高密度感光底片等材料上去的）的特点。1980年，美国科学家利用压印全息技术，将全息表面结构转移到聚酯薄膜上，从而成功地印制出世界上第一张模压全息图片。这种激光全息图片又称彩虹全息图片，通过激光制版将影像制作到塑料薄膜上，而产生五光十色的衍射效果，使图片具有二维、三维空间感。在普通光线下，图片中隐藏的图像、信息会重现，而当光线从某一特定角度照射时，图片上又会出现新的图像。这种模压全息图片可以像印刷一样大批量快速复制，成本较低，还可以与各类印刷品相结合使用。至此，全息术向应用迈出了决定性的一步。当时这种模压全息图片的制作技术非常先进，只有少数人掌握，于是就被用来制作防伪标识。其防伪的原理是：1.在拍摄激光全息图片的整个过程中，如果有任何一项条件不同（如拍摄彩虹全息的条件），则制作出来的全息标识的效果就会有差异；2.这种全息图像的全息信息用普通相机无法拍摄，因而全息图案难以复制。第一个将全息图片用作防伪标识的产品是JohnnyWalke-Whishy（一种威士忌），使用了该种防伪措施，该酒的销售额较以前增加了45%左右。激光模压全息防伪技术在八十年代末九十年代初传入我国，1990年至1994年期间，全国各地引进生产线上百条，数量占当时世界生产厂家的一半还多。在引进初期，这种防伪技术确实起到了一定的防伪作用，但随着激光全息图像制作技术的迅速扩散，很快就被造假者从各个方面攻破，激光全息防伪标贴几乎完全失去了防伪能力，激光模压设备也从最初的上千万美元一条剧降至几万元人民币一条。第二代改进型激光全息图像防伪技术第一代激光全息防伪技术的泛滥，促使人们不得不开始寻求改进现有技术。改进后的技术主要有三种：一是应用计算机图像处理技术改进全息图像；二是透明激光全息图像防伪技术；三是反射激光全息图像防伪技术。1.应用计算机图像处理技术改进全息图像计算机图像处理技术改进激光全息图像经历了两个发展形态，第一形态是计算机合成全息技术，这种技术是将系列普通二维图像经光学成像后，按照全息图像的成像原理进行处理后记录在一张全息记录材料上，从而形成计算机像素全息图像。观察这种像素全息图像时，可在不同的视角看到不同的三维图像，其图形和色彩都具有异常灵活多变的动态效应，并且不受再现光线方向的限制。第二形态是计算机控制直接曝光技术，与普通全息成像不同，这种技术不需要拍摄对象，所需图形完全由计算机生成，通过计算机控制两束相干光束以像素为单位逐点生成全部图案，对不同点可改变双光束之间的夹角，从而制成具有特殊效果的三维全息图。2.透明激光全息图像防