Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
линза действительно присутствовала. С точки зрения наблюдателя, голографические изображения выглядят такими же, как и сами образцы, но, очевидно, с изображениями значительно удобнее работать, их легче хранить, чем образцы в контейнерах, заполненных жидкостью.
10.3.7. Голография с диффузным опорным излучением
Голография с диффузным опорным излучением подробно рассматривается в другой части настоящей книги (см. 5.6); здесь мы остановимся только на тех вопросах, которые касаются получения трехмерных изображений. Можно зарегистрировать объект, используя в качестве опорного пучка зеркально отраженный свет. Однако наличие зеркальных отражений от объекта обычно нежелательно, поскольку любое отражение само по себе становится опорным пучком, и возникающее множество изображений разрушает, казалось бы, хорошую голограмму. Для того чтобы обнаружить эти вторичные отражения от объекта или другие нежелательные отражения света источника, достаточно посмотреть сквозь пластинку или пустой держатель пленки.
Одна из форм голографии с диффузным опорным излучением возникла из рассмотрения фотографий искусственных спутников Земли. В данном случае преимущество голографического отображения состоит в том, что как опорный, так и объектный пучки одинаково искажаются при прохождении через атмосферу, и, следовательно, интерференционная картина остается неизменной. Проверка этого положения при помощи кусочка рассеивающего стекла, моделировавшего атмосферу, показала, что в случае, когда пластинка находится в контакте с атмосферой, голографическая запись значительно превосходит, как показано на рис. 4, по качеству обычную фотографию [6].
10.3.8. Когерентность и стабильность
При рассмотрении любого голографического процесса для получения изображения существенно, чтобы экспериментатор определял как длину когерентности источника света, так и стабильность рабочей поверхности. Эти два фактора жизненно важны для успешной голографической записи, поскольку длина когерентности источника накладывает ограничение на размеры объекта, которые можно записать, и устанавливает точность, с которой должна быть измерена длина оптического пути. Существует очень простой способ измерения обоих этих важных параметров. Лазерный пучок направляется через светоделитель и отражается назад от зеркал, находящихся на одинаковых расстояниях от светоделителя. Оба пучка юстируют таким образом, что их отражения накладываются 10.3. Трехмерные, дисплеи 495
Рис. 4. Сравнение голографической записи и обычной фотографии при воздействии атмосферы (моделируемой стеклянной пластинкой), а — обычное изображение; б —голографическое восстановленное изображение; в — среда, создающая аберрации (рассеивающее стекло); г — обычное изображение, полученное сквозь стекло; д — восстановленное голографическое изображение после его прохождения сквозь стекло.
друг на друга. Если с помощью линзы расширить эти пучки, то интерференционные полосы можно будет легко наблюдать и демонстрировать на видеоконгрольном устройстве (рис. 5) [7]. Любое движение полос указывает на нестабильность рабочей поверхности 496 Гл. , 10. Области применения
или одного из оптических элементов. Когда увеличивается длина одного пути, контраст полос уменьшается. Если полосы перестают различаться, это значит, что длина когерентности превышена. Поскольку световой пучок проходит путь до зеркал и обратно, длина когерентности равна удвоенной разности длин оптических путей.
Рис. б. Установка для определения стабильности и длины когерентности.
10.3.9. Источники света для восстановления
Усовершенствование голографической записи привело к возможности восстановления изображений без применения дорогих источников света. Вначале необходимо было применять лазерный источник, свет которого имел ту же длину волны и падал под тем же углом, что и опорная волна при записи. Однако вскоре стало ясно, что, если рассчитать необходимый угол, исходя из сохранения условия Брэгга, и если имеется возможность менять размеры и положение изображения, при восстановлении можно использовать различные длины волн. В голографии стали применяться источники света с достаточно узкой полосой излучения, которую можно эффективно отфильтровать, например такие, как ртутные дуговые лампы. После того как выяснилось, что изображения, записанные вблизи плоскости эмульсии, восстанавливаются с высокой резкостью, даже если восстанавливающий источник отличается от точечного х), большие голограммы для систем отображения сделались реальностью. Для восстановления радужных голограмм, или стереограмм, записанных методом мультиплексной голографии, можно использовать даже обычные лампы накаливания с вертикальной нитью. Смягчение требований к источнику для воспроиз-
l) F. Mottier, частное сообщение о голограммах размером 90x60 см, изготовленных в Браун Бовери (Швейцария), сентябрь 1975 г. 10.3. Трехмерные, дисплеи
497
ведения голограмм способствует развитию и использованию трехмерной голографии для систем отображения, поскольку уже не требуется применение дорогих лазерных источников света.
