Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
Менее сложной является задача передачи голограммы двумерного нерассеивающего транспаранта. Цель таких исследований состоит в выяснении, является ли информация, закодированная на голограмме, более устойчивой к шуму передающего канала, чем та же информация, переданная обычным способом. Такие исследования привели к созданию передающих схем, которые сами по себе представляют интерес.
В первых экспериментах голограмма с несущей частотой (вне-осевая голограмма) получалась непосредственно на экране передающей телевизионной трубки [20.7]. Из-за ограниченной разрешающей способности передающей трубки угол между предмет-
§ 2. ПЕРЕДАЧА ГОЛОГРАММ ПО ТЕЛЕВИДЕНИЮ 649
ным и опорным пучками был очень мал. Голограмма получалась по схеме, показанной на фиг. 8.5, где объектом служил транспарант, а фотопластинка была заменена экраном передающей трубки. Голограмма передавалась по замкнутому телевизионному каналу, воспроизводилась на кинескопе и фотографировалась. Поскольку пространственная частота, несущая информацию об объекте, очень низка, в процессе восстановления приходилось осуществлять пространственную фильтрацию для отделения волны, образующей действительное изображение, от недифрагиро-ванного света (см. гл. 8, § 1, п. 1). Этот метод прямой передачи имеет ряд недостатков, к числу которых относится необходимость регистрации передающей трубкой пространственных частот, в четыре раза превышающих максимальные частоты, присутствующие в исходном транспаранте (см. гл. 8, § 1, п. 1). Кроме того, полезная информация об объекте находится почти на краю полосы пропускания пространственных частот.
1 Метод осевой голограммы
На фиг. 20.7 показана схема устройства, позволяющего снизить требования к разрешающей способности передающей трубки до значения, не превосходящего величины, необходимой для разрешения самого транспаранта [20.8]. В этом случае голограмма, регистрируемая передающей трубкой, получается по осевой схеме.
Опорный пучок нормален к экрану передающей трубки, его направление совпадает со средним направлением предметного пучка. Максимальная пространственная частота осевой голограммы равна максимальной пространственной частоте объекта (см. гл. 8, § 4, п. 1). Конечно, осевые голограммы имеют ряд недостатков, в частности они дают двойниковые изображения (см. гл. 2, § 5). Однако устройство, изображенное на фиг. 20.7, позволяет воспроизводить на принимающем кинескопе внеосевую голограмму (с несущей частотой) при передаче только осевой голограммы. Для этого нужно последовательно передать три осевые голограммы. Первая голограмма образуется на передающей трубке с помощью аксиальной плоской опорной волны. Распределение интенсивности сканируется, преобразуется в электрические сигналы и передается. В приемном устройстве принимаемые электрические сигналы используются для амплитудной модуляции синусоидального электрического несущего сигнала. Результат воспроизводится на кинескопе. Предположим, что эта картина сохраняется на кинескопе в течение времени, необходимого для передачи еще двух осевых голограмм. Перед образованием второй голограммы фаза оптической опорной волны на передающей трубке увеличивается на 120° по сравнению с фазой, используемой при получении
650
ТРИ ТЕМЫ
ГЛ. 20.
первой голограммы. Эта голограмма сканируется, преобразуется в электрические сигналы и передается. На этот раз переданный электрический сигнал модулируется электрической несущей, сдвинутой на 120° относительно несущей, использованной при получении первой голограммы. Полученная таким образом вторая голограмма воспроизводится на кинескопе вместе с первой. Наконец,
Объект (транспарант)
\
Канал связи
Нинес-ноп
Светоделитель
Освещающий пучон
Фазовая пластинна
Опорный пучон
Передающая трубна
Передат- JF Прием- /Г7\ чин ~ нин V^V
Управляющее напря]-жение
Синхро- Фазовра
низация щатель
ФИГ. 20.7. Система для передачи голограмм по те-
левидению.
фаза оптической опорной волны на передатчике увеличивается еще на 120°, синусоидальный электрический несущий сигнал еще раз смещается на 120° по фазе и на кинескопе на две предыдущие голограммы накладывается третья голограмма. Если сложить интенсивности трех голограмм на кинескопе (предполагая линейность передачи и регистрации интенсивности), то результирующая картина распределения интенсивности будет соответствовать пропусканию голограммы с несущей частотой. Кроме того, отсутствуют нежелательные члены нулевого порядка, полоса пространственных частот которых равна удвоенной полосе частот объекта. Если пространственная частота предметной волны gs на передаю-
ПЕРЕДАЧА ГОЛОГРАММ ПО ТЕЛЕВИДЕНИЮ
651
щей трубке находится в пределах — I7n ^ ls ^ + ?т, то в качестве несущей частоты на кинескопе можно использовать частоту Ir — ^m- При этом максимальная пространственная частота, воспроизведенная на кинескопе, равна 2?т. Таким образом должна воспроизводиться частота, равная удвоенной пространственной частоте объекта. На фиг. 20.8 приведена фотография изображения,
ФИГ. 20.8.
Изображение, восстановленное голограммой, переданной с помощью системы, изображенной на фиг. 2D.7. (По Бер-рану [20.9].)
