Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Априль Ж. -> "Оптическая голография " -> 101

Оптическая голография - Априль Ж.

Априль Ж., Арсено А., Баласубраманьян Н. Оптическая голография — М.: Мир, 1982. — 736 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskayagalografiyat21982.djvu
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 143 >> Следующая


Обозначения, которые мы используем, соответствуют принятым в литературе. В частности, основные сведения по аберрациям можно найти в работе [2]. Латта [6] исследовал количественные характеристики аберраций и выполнил также большую оригинальную работу по определению хода лучей для анализа и конструирования ГОЭ [71. Анализ голографических элементов, имеющих высокую оптическую эффективность, основан на теории толстых голограмм, развитой Когельником [5]. Многие вопросы достаточно полно освещены в книге Кольера и др. «Оптическая голография» [31.

10.8.2. Изображающие свойства

Наиболее важным является то, что ГОЭ могут иметь практически любую геометрию формирования изображения при любой ориентации и кривизне подложки. Это означает, что направление входящих и выходящих лучей не зависит от кривизны или показателя преломления материала подложки. С другой стороны, ГОЭ можно сконструировать для преобразования любого входного волнового фронта в любой другой выходной фронт независимо от 10.8. Голограммные оптические элементы

635

параметров материала подложки. При конструировании ГОЭ должны учитываться характеристики подложки, поскольку работа ГОЭ при других длинах волн, углах падения и т. п. будет зависеть от материала подложки. В действительности существует хорошее правило, которое состоит в том, что, чем больше изображающие свойства ГОЭ отличаются от свойств, описываемых законами преломления и отражения, тем значительнее будут дисперсия, аберрация и изменения эффективности, когда входная волна отличается от расчетной. Из этого правила следует вывод, что прибегать к использованию ГОЭ необходимо лишь тогда, когда невозможно применить обычные линзы и зеркала. Иными словами, ГОЭ лучше использовать в тех конкретных применениях, в которых имеется необходимость в их специальных характеристиках.

ГОЭ представляет собой единственную преобразующую волновой фронт поверхность, поэтому его угловое увеличение должно быть равным единице. Как и в случае обычных линз и зеркал, чтобы построить телескоп или другой оптический инструмент, необходимо иметь много элементов. Привлекательная идея «создать голограмму» оптического инструмента, функции которого она бы выполняла, просто неосуществима и не соответствует пониманию изображающих свойств ГОЭ. Мы рассматриваем ГОЭ как единственную оптическую поверхность, «передаточная функция» которой зависит от многочисленных параметров, которыми можно управлять на этапе процесса конструирования. В настоящем разделе мы попытаемся дать понятие качественных и количественных характеристик ГОЭ, для того чтобы можно было понять, какие параметры ответственны за различного вида передаточные функции.

ГОЭ можно рассматривать как запись оптической интерференционной картины, такой, что в каждой точке регистрирующего материала поверхность интерференционных полос является зеркальной и отражает входной луч в выходной. Такой подход справедлив только для частной пары сопряженных волн, для которых рассчитывается ГОЭ. Подход полезен тем, что позволяет найти поверхностную решетку, которая действительно определяет геометрию формирования изображения голографическими элементами. Эта поверхностная решетка представляет собой геометрическое место точек, в которых пересекаются «зеркальные» интерференционные плоскости с поверхностью материала, на котором записывается голограмма. Чтобы быть точными, это поверхность регистрирующего материала, из которой выходят преобразованные или дифрагированные волны. Поверхностная решетка плоской и объемной голограмм полностью определяет изображающую геометрию, т. е. положение изображения, аберрации, увеличение и т. п., какой бы волновой фронт ни преобразовывался ГОЭ. (К счастью, на эффективность ГОЭ, т. е. на амплитуду преобразованного волнового фронта, оказывают влияние другие факторы.)

9* 636 Гл.г 10. Области применения _

10.8.2.1. Уравнение решетки

Поскольку изображающая геометрия ГОЭ сравнительно произвольна, то для ее описания удобнее пользоваться векторными обозначениями. Любая точка поверхностной решетки описывается четырьмя лучами. Это входящий луч С, выходящий луч I и два луча OhR, которые определяют структуру, или схему, ГОЭ. Направления этих лучей задаются соответствующими единичными векторами. Модель «зеркальных интерференционных полос» особенно подходит для лучей OhR, формирующих ГОЭ. Объектный и опорный лучи OhR используются при оптической записи голо-графических элементов. Рассмотренные четыре единичных вектора и единичный вектор S, нормальный к поверхности в рассматриваемой точке, связаны уравнением решетки. Это уравнение можно записать в двух видах, которые удобно использовать на практике, а именно:

I=C-p(R— 0)+rS, a=qkcii0/X0nc (1)

(лс/Хс) (I-С) X S = (qnAo) (O-R) XS, (2)

где Г — множитель, преобразующий вектор I в единичный, q — номер дифракционного порядка, X0 ь Xc — длины волн, которые используются при записи и использовании ГОЭ, а п0 и лс — соответствующие показатели преломления. Все единичные векторы определяются в объеме регистрирующего материала, они преломляются им и задают направления выходящих лучей.
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 143 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed