Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
Кривизна опорного волнового фронта Wr определяется отрезком СВ. Когда CB = AB, кривизны обоих волновых фронтов одинаковы; в случае СВ^>Н полосы являются в достаточной мере прямыми и при малых значениях угла 0 имеют практически постоянную частоту следования. Фактически кривизна полос, обусловленная более высокими значениями отношения H к AB, и градиент частоты следования полос, возникающий при углах падения опорного пучка, близких к 30°, могут быть хорошо считаны при значениях H до 20 мм и более и /40?? 150 мм [4].
Объект
Голограмма. „ 10.2. Двумерные дисплеи
469
Характеристики этой картины интерференционных полос позволяют осуществить запись трех разделенных по цвету изображений объектов на один кадр таким образом, что становится возможным считывание объекта при помощи относительно простой аппаратуры.
а. Цветокодирование. Мы опишем три метода, позволяющие идентифицировать первичные цвета, выделенные из записи трех наложенных голограмм; два из этих методов применимы к позитивному процессу сложения цветов, а третий пригоден для негативного процесса вычитания цветов. В первых двух случаях наложение первичных картин полос снижает общую дифракционную эффективность до значений, меньших, чем те, которые достигаются в случае отдельной картины полос.
Если друг на друга наложены три картины полос, то интенсивность считывающего света от каждой составляющей можно оценить при следующих предположениях:
1) каждая компонента имеет одну и ту же дифракционную эффективность в первом порядке;
2) существенную роль играют лишь составляющие первого порядка;
3) любой из восстанавливающих источников имеет одну и ту же интенсивность /.
На рис. 8 показаны три наложенные друг на друга дифракционные решетки Gu G2 и G3 и три первичных источника I1, I2 и I3, свет от которых падает на решетки под углами 0Ъ 02 и 03 соответственно. Пусть каждая решетка имеет дифракционные эффективности
Рис. 8. Вклады, даваемые наложенными друг на друга дифракционными решетками при использовании трех считывающих пучков.
в первом и нулевом порядках соответственно Ці и г)„. Интенсивность света, дифрагированного вдоль оси считывания от решетки Gb равна Ti1Z1. Для простоты будем считать Ii=I2=I3= 1- Если имеется только одна решетка, то яркость изображения будет равна Ti1; однако когда присутствуют остальные две решетки, то на каждой из них свет дифрагирует так, как показано на рис. 8, и яркость
, V, V2O rIiVo
jIijIO 470 Гл., tO. Обмети применения
изображения от решетки G1 уменьшается. Член первого порядка от G1 действует как член нулевого порядка от G2 и G3.
Свет, дифрагированный на G1 в первом порядке, нормально падает на решетку G2, на которой дифрагирует в два первых порядка (тії) и в нулевой порядок (Ti0Ti1). Решетка G3 вызывает дальнейшие потери, поскольку на ней образуются еще два первых порядка (ті?т\о), а вклад в изображение от первой решетки G1 определяется нулевым порядком (тіоЛх)-
Свет от остальных двух считывающих источников (I2 и /,), падающий под углами B2 и B3, подвергается тем же изменениям при прохождении этих решеток, т. е. свет I2 дифрагирует на решетке G2, причем свет в первом дифракционном порядке Ti1 распространяется вдоль оси. Этот свет падает на решетки G1 и G3 под прямым углом, и каждая из них отбирает часть интенсивности света, образующего изображение. В табл. 1 показано, как влияют на изображение
Таблица 1
Вклады в изображение от решеток и считывающих источников
Вклад Частичный вклад Суммарный вклад
только от Потерн -
одной пер- от двух первич- от трех первич- от двух решеток»*
вичной ре- первичной ных решеток ных решеток решеток VV
шеткн решетке 2 /уі/ = 2Ir \ (У / = 3/вЛ
(/0,=/1.) (7G.="!.) (Icle-I1Tlo4ll ('Gle = '.ПОП,) (? G") [4
0,303 0,0909 0,02/ 0,1818 0,081
0,444 0,111 0,049 0,222 0,147
0,572 0,114 0,065 0,228 0.195
0,685 0,103 0,0704 0,206 0,2112
0,794 0,0794 0,063 0,159 0,189
* Дают дополнительные цвета: желтый, голубой и пурпуровый.
* * Дают белый свет.
различные значения % и вклады каждой решетки в наложенное изображение. Соответствующие результаты приведены также на рис. 9. Нетрудно видеть, что для получения максимальной яркости изображения необходимо, чтобы эффективность трехкомпонентной голограммы составляла около 21%. При этом вклад в изображение от любой составляющей равен вкладу от всех трех составляющих; однако если участок голограммы содержит лишь две первичные составляющие, то соответствующая часть восстановленного изображения будет примерно на 10% ярче, чем области, имеющие одну или три первичные составляющие. Таким образом, красный, синий и зеленый цвета дают белый свет той же интенсивности, но цвета, составленные из двух первичных, например желтый, голубой и пурпуровый, будут несколько ярче, чем белый. „ 10.2. Двумерные дисплеи
471
Рассмотренные приближения позволяют определять голографи-ческую экспозицию для каждой первичной составляющей. Можно также выполнить подробный анализ с использованием точных выражений, однако сложность вычислений может оказаться неоправданной с точки зрения получения дополнительной точности,
