Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
ТЕХНИКА ПРОСТЕЙШЕГО ЭКСПЕРИМЕНТА
201
используется минимальное число недорогих оптических элементов.
Схема оптической установки для получения голограмм показана на фиг. 7.19, а на фиг. 7.20 приведена ее фотография. Все оптические элементы тщательно прикреплены к массивному сталь-
ФИГ. 7.20. Фотография действующей установки,
собранной по схеме фиг. 7.19.
пому оптическому столу, который покоится на нескольких накачанных камерах от колес самолета. Светоделители и зеркала прикреплены воском к металлическим стержням, зажатым в гнездах штативов, которые в свою очередь крепятся болтами к столу. В качестве источника света используется гелий-неоновый лазер, генерирующий несколько продольных мод. Его выходная мощность составляет 1,8 мВт, а длина волны излучения 6328 А. Светоделителем служит стеклянная пластинка толщиной примерно 5 мм, от каждой поверхности которой (передней и задней) отражается около 5% падающего излучения. Излучение, отраженное от передней поверхности, используется в качестве опорного пучка,
202
ИСТОЧНИКИ СВЕТА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА ГЛ. 7.
а оставшиеся 90% проходят через пластинку и освещают предмет. Два 20 X микрообъектива (фокусное расстояние 8 мм, числовая апертура 0,5) увеличивают диаметр пучков от 1 мм до 7 см вблизи
ФИГ. 7.21. Фотография голограммы, полученной
на установке, показанной на фиг. 7.20.
объекта S и голограммы Н. Два зеркала M1 и M2, на передних поверхностях которых свет испытывает отражение, расположены так, что средние оптические длины путей BM1SH и BM2H приблизительно одинаковы.
Чтобы дать представление о качестве результатов, которых можно достичь с помощью этой установки, была получена голограмма расположенных друг за другом трех керамических букв высотой 2 см. Средняя интенсивность света, попадающего от этого предмета на голограмму, составляла 0,2 мкВт/см2, а опорного пучка 1 мкВт/см2. Для записи голограммы использовалась фотопластинка Кодак 649F, а время экспозиции составляло приблизительно 50 с. Экспонированная пластинка обрабатывалась в проявителе типа Кодак D-19 или HRP, предназначенном для эмульсий с высоким разрешением. После проявления проводились обычные этапы фотообработки (фиксирование, отбеливание, промывка), которые более подробно описаны в гл. 10. На фиг. 7.21
ТЕХНИКА ПРОСТЕЙШЕГО ЭКСПЕРИМЕНТА
203
приведена фотография полученной голограммы. На ней видна грубая дифракционная картина, обусловленная рассеянием света на пылинках, которые, вероятно, попали на микрообъективы, исполь-
Лазер
Мнимое изображение
ФИГ. 7.22. Схема установки для восстановления.
ФИГ. 7.23. Изображение, полученное с голограм-
мы, показанной на фиг. 7.21.
зуемые для расширения световых пучков (голографические полосы, представляющие собой запись волнового фронта, имеют слишком большую пространственную частоту и видны лишь при увели-
204
ИСТОЧНИКИ СВЕТА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
ГЛ. 7.
чении). Полосы, образованные дифракцией на пылинках, не оказывают существенного влияния на качество изображения, восстановленного с голограммы, однако при желании их можно устранить с помощью пространственной фильтрации, помещая вблизи фокуса микрообъектива диафрагму диаметром 10 мкм (см. § 3 настоящей главы).
Простая схема восстановления исходного предметного волнового фронта показана на фиг. 7.22. Свет от лазера попадает на микрообъектив, который расширяет пучок и формирует для освещения голограммы волновой фронт, тождественный исходному опорному. Волна, восстановленная таким способом, образует мнимое изображение, размеры и положение которого относительно голограммы совпадают с размерами и положением исходного предмета. На фиг. 7.23 приведена фотография восстановленного изображения.
ЛИТЕРАТУРА
7.1. KOGELNIK H., LI Т., Appl. Opt., 5, 1550 (1966). Лазерные пучки и резонаторы.
7.2. BORN M., WOLF E., Principles of Optics, 3rd ed., Oxford, 1965. (Имеется перевод: М.БОРН,Э. ВОЛЬФ, Основы оптики, M., 1970.)
7.3. MITCHELL А. С. G., ZE-MANSKY М. W., Resonance Radiation and Excited Atoms, London — New York, 1961. (Имеется перевод 1-го изд.: А. МИТЧЕЛЛ, M. ЗЕМАН-СКИЙ, Резонансное излучение и возбужденные атомы, M., 1937.)
7.4. CAMPBELL G. A., FOSTER R. M., Fourier Integrals for Practical Applications, New Jersey, 1961.
7.5. GORDON E. I., WHITE A.D., Proc. IEEE, 52, 206 (1964). Одночастотные газовые лазеры с длиной волны излучения 6328 А.
7.6. LIN L. H., LoBIANCO С. V., Appl. Opt., 6, 1255 (1967). Экспериментальная техника получения многоцветных голограмм при восстановлении в белом свете.
7.7. BARBER Н. P., Appl. Opt., 7, 559 (1968).
Увеличение длины когерентности He-Ne-лазеров.
7.8. SMITH P. W., IEEE Journ. Quant. Electron., 1, 343 (1965). Стабилизированный одноча-стотный лазер с длинным резонатором.
7.9. SMITH P. W., IEEE Journ. Quant. Electron, 2, 666 (1966). О стабилизации мощного одно-частотного лазера.
7.10. ZORY Р., Journ. Appl. Phys., 37, 3643 (1966). Измерение мощности одноча-стотного аргонового лазера и изотопического сдвига линии 6328 А неона с помощью ин-терферометрического лазера.
