Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
Однако именно наиболее монохроматический источник излучения — лазер, изобретенный в начале шестидесятых годов, поставил голографию на практический фундамент. Вскоре после того, как появились первые лазеры, Э. Лейт и Ю. Упатниекс заложили основы современной голографии.
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
7
Прежде всего они рассмотрели голографический процесс с точки зрения современной теории связи, а затем, когда в их распоряжении оказались лазеры, получили поразившие всех трехмерные голографические изображения, реализовав таким образом потенциальные возможности изобретения Габора.
Мы видим, следовательно, что голография прекрасно иллюстрирует путь научного прогресса: прежде всего требуется актив ное понимание всего, что было сделано предшественниками, а затем начинается этап творчества. Авторы надеются, что данная книга послужит необходимым фундаментом для тех читателей, которые, возможно, продолжат этот процесс.
5 апреля 1972 г.
Роберт Колъер
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ К АМЕРИКАНСКОМУ ИЗДАНИЮ
Развитию голографии способствовали совместные усилия специалистов, работающих в разных областях науки: электронной микроскопии, электротехнике, оптике, физике и химии. Бесспорно, такой всесторонний интерес к голографии, проявленный учеными разных специальностей вскоре после изобретения лазеров, привел к широкому размаху исследований в этой области. В то же время это обстоятельство явилось также причиной потока публикаций, написанных на языках разных наук и рассеянных по множеству журналов. Как и следовало ожидать, уровень первичных знаний, необходимый для чтения этих публикаций, существенно различен. Вопреки целям авторов, эта лавина публикаций может нарушить взаимопонимание между учеными, работающими в области голографии, и теми, кто будет использовать на практике голографические методы.
Наша книга адресована тем, кто хочет узнать, как можно использовать голографические методы для решения технических проблем. Мы пытались дать здесь основу, отталкиваясь от которой, можно было бы создавать новое. Для чтения книги достаточно знаний, которыми обладают студенты старших курсов физических и технических специальностей. Необходимы элементарные сведения по оптике, знакомство с уравнениями Максвелла и аппаратом фурье-преобразований.
В настоящей книге основное внимание уделяется свойствам голограмм, полученных с помощью видимого света. Мы исходим из того, что читатель не является специалистом в физической оптике. Поэтому прежде всего излагаются основные представления физической оптики, на которых основана голография. Затем для объяснения специфических свойств простых голограмм используются геометрические представления. В гл. 4—6 дано краткое математическое и физическое введение в фурье-оптику. Эти главы являются основой для теории плоских и объемных голограмм, изложенной в следующих главах — 8 и 9. Этим главам предпослана гл. 7, предназначенная для тех, кто, возможно, захочет попытаться своими руками получить голограмму, прежде чем перейти к дальнейшему изучению. В этой главе обсуждаются требования к лазерам непрерывного действия, описаны необходимые оптические детали и даны схемы простейших экспериментов, которые могут быть осуществлены со сравнительно простым
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ К АМЕРИКАНСКОМУ ИЗДАНИЮ
9
оборудованием. Для улучшения результатов голографист-экспе-риментатор должен также подобрать наиболее подходящий для данной задачи материал для регистрации голограмм (гл. 10). Если голографируемый объект нестабилен, для получения голограмм приходится использовать импульсные лазеры. Техника импульсного голографирования описана в гл. 11.
За исключением гл. 19, в которой рассмотрены голограммы, синтезированные с помощью электронно-вычислительных машин, вторая часть книги посвящена возможным применениям голографии: повышению разрешения изображений, получению изображений через рассеивающие среды, пространственной фильтрации, опознаванию образов и кодированию, интерферометри-ческому исследованию смещений и получению контурных карт рельефа, хранению информации, получению монохроматических и цветных трехмерных изображений и объемному телевидению. Здесь также обсуждаются трудности, которые еще предстоит преодолеть. К ним относятся низкая дифракционная эффективность, шумы, искажения, нелинейные эффекты, низкая чувствительность высокоразрешающих регистрирующих материалов и пятнистая структура, наблюдаемая при освещении голограмм лазерным светом.
Книга задумана как учебное пособие, а не как сборник статей по голографии. Поэтому из значительного количества литературы по голографии мы отобрали лишь тот материал, который является наиболее подходящим для учебных целей. В соответствии с этим в списки литературы, помещенные в конце каждой главы, вошли лишь те работы, которые были использованы при написании соответствующих глав. Читатель, который захочет глубже познакомиться с вопросом, может обратиться к работам, перечисленным в кратком списке литературы после предисловия; в этих работах можно найти и более полную библиографию
Мы высоко ценим поддержку, оказанную нам фирмой «Белл телефон лэбораторис», а также благодарим за личную помощь, оказанную нам многими из наших коллег. Мы особенно признательны X. Бьючемпу и Е. Доэрти, помогавшим нам в получении нужных голограмм и других иллюстраций к книге.
