Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
1. Пропускающие голограммы
Отсутствие перекрестной модуляции в многоцветном изображении, восстановленном объемной голограммой, впервые было продемонстрировано с пропускающей голограммой, зарегистриро-
диапозитив
ФИГ. 17.7. Схема записи пропускающих голограмм
на двух длинах волн. (По Пеннингтону и Лину [17.9].)
ванной на пластинке Кодак 649F по схеме, показанной на фиг. 17.7 [17.9]. В этой схеме угол между средним направлением предметного пучка и направлением плоской опорной волны составляет
§ 6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ МНОГОЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ 585
90°. Каждый из пучков падает на голограмму под углом 45°. На фото V приведено первое многоцветное изображение, полученное в этой схеме. (Хотя в этом опыте использовались только-две длины волны, X1 = 4880 А и X2 = 6328 А, такая схема может быть использована для трех длин волн [17.10].) Исходным объектом служил цветной диапозитив, и восстановление предметной волны производилось при освещении голограммы исходной опорной волной.
Подсчитаем величину Л, входящую в формулу (9.85), для условий, соответствующих схеме на фиг. 17.7. Номинальное значение толщины эмульсионного слоя после обработки T = 12 мкм; показатель преломления тг = 1,5. Длину волны в воздухе Ха мы принимаем равной большему из двух значений, т. е. 6328 А. По фиг. 9.8 для т]/г|о = 0,5 получаем значение ? = 1,5. После^ преломления предметного и опорного пучков на границе между воздухом и фотослоем угол между ними уменьшается примерна до 56°, что соответствует углу Брэгга o0 a 28°. Используя эти значения параметров, найдем из (9.85) изменение длины волны АА, — Л, приводящее к уменьшению дифракционной эффективности вдвое по сравнению с максимальным значением; это дает Л = 210 А. Из фиг. 9.8 следует, что дифракционная эффективность падает до нуля при ? = 3 или АА/ = 420 А. С дальнейшим увеличением ? дифракционная эффективность вновь возрастает, однако лишь до значения, соответствующего малому побочному максимуму т]/т]0 = 0,05 при АА, = 620 А; далее следуют новые минимумы и уменьшающиеся максимумы. Отсюда вытекает, что рассчитанное значение Л достаточно мало по сравнению с разностью X2 -X1 = 6328 А — 4880 А = 1448 А. Таким образом, на голограммы, записанные со светом с длиной волны 4880 А и 6328 А, почти не будет влиять перекрестная модуляция.
Аналогичный расчет, выполненный для зеленой линии аргонового лазера 5145 А, дает величину Л, приблизительно равную 140 А. Зеленая линия находится от синей линии 4880 А на расстоянии, равном всего 265 А. Поскольку АА, = 265 А соответствует ? ^ 2,8 и г]/т]о a 0,02, возможно появление лишь незначительной перекрестной модуляции, когда эти две линии совместна используются для записи и восстановления пропускающих голограмм. Это и наблюдается в действительности [17.10].
2. Отражательные голограммы
Из выражений (9.85) и (9.108) вытекает, что как для пропускающих, так и для отражательных голограмм спектральный отклик сужается с ростом угла Брэгга 60. Слишком узкополосный отклик
586
ЦВЕТНАЯ ГОЛОГРАФИЯ
ГЛ. 17.
нежелателен, поскольку он ограничивает яркость изображения. При значении угла Брэгга порядка 80° отклик отражательных голограмм достаточно селективен, чтобы обеспечить восстановление многоцветного изображения приемлемого качества при освещении белым светом. Во многих случаях достаточно ярким л малым по площади источником света для восстановления является дуговая лампа [17.11]. На фиг. 17.8 приведена схема получения отражательных голограмм. Единственное существенное отличие ее состоит в том, что опорная и предметная волны освещают голограмму с противополояшых сторон. По такой схеме
Голограмма
несколькими длинами волн
ФИҐ. 17.8. Схема получения отражательной голо-
граммы.
могут быть записаны как монохроматические, так и многоцветные голограммы. Однако при использовании для записи объемной голограммы более чем одной длины волны преимущества отражательной голограммы сказываются особенно сильно [17.12]. Поскольку для восстановления можно применять белый свет, наблюдатель избавлен от необходимости использовать несколько линий лазерного излучения для восстановления многоцветного изображения.
Подсчитаем величину Л для отражательной голограммы, зарегистрированной при наибольшей длине волны 6328 А по схеме, показанной на фиг. 17.8. Используя значение п = 1,5 для показателя преломления эмульсионного слоя, определяем значение угла Брэгга в эмульсионном слое G0 ^ 80°. Из фиг. 9.14 следует, ^tto Ir = 2 при аГ/cos G0 = 2 и t]/tj0 = 0,5. Подставляя эти
S 0. ВОССТАНОВЛЕНИЕ МНОГОЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ 587
величины и значение толщины голограммы T = 12 мкм в (9.108), получаем Л « 70 А. Аналогичные значения получены экспериментально; они достаточно малы для получения многоцветного изображения при освещении белым светом [17.12—17.14, 17.16*].
Поскольку расстояние между интерференционными максимумами в отражательной голограмме близко к половине длины волны света в регистрирующей среде, регистрирующий материал должен обладать очень высоким разрешением (см. гл. 10, § 3). По этой же причине необходима высокая механическая стабильность оптических узлов, применяемых при записи отражательных голограмм (см. гл. 7, § 5). Однако при регистрации отражательных голограмм на фотографических слоях наиболее сложные проблемы связаны с химико-фотографической обработкой. Искажение и усадка эмульсионного слоя в этом случае существенно важнее, чем при записи голограмм, используемых в проходящем свете.
