Cтраница 2
Недостатком использования голографической системы со сканированием помимо необходимости использовать более сложное оборудование является также уменьшение дифракционной эффективности голограммы. Это уменьшение связано с увеличением фоновой экспозиции, которая возникает при записи с многократной экспозицией. [16]
Выбор элементов голографической системы в первую очередь определяется тем, какие задачи ставит перед собой экспериментатор, его возможностями и бюджетом, которым он располагает. Укомплектованные голографические установки стоят от 250 до 50000 долл. Ниже мы перечислим главные оптические элементы, необходимые для голографических работ, и дадим рекомендации по их использованию, а также рассмотрим возможности каждого из них. [17]
![]() |
Схема экспериментальной установки для получения отражательных голограмм человека, восстанавливаемых в белом свете. ( Согласно Ансли. [18] |
Существенными элементами голографических систем являются зеркала. Поскольку алюминиевые зеркала поглощают 10 % излучения рубинового лазера, их следует применять лишь с целью отражения расходящихся пучков. Для отражения мощных, неразведенных пучков должны применяться зеркала, способные отражать огромные энергии, такие, которые используются в резонаторах рубиновых лазеров. Светоделители также должны иметь отражающие и антиотражающие покрытия из диэлектрических материалов. [19]
Коррекция искажений голографической системы направлена на устранение тех искажений в восстановленном изображении, которые вызваны неидеальностью схемы съемки, измерения и восстановления голограммы. Наиболее характерными искажениями являются уже упомянутые выше маскирования изображений и шумы. [20]
Важным различием обычных линзовых и голографических систем является использование естественного некогерентного света в первых и чаще всего искусственного лазерного света в последних. Конечно, когерентный свет можно использовать для создания изображения в обычных линзовых системах, и вместе с тем существуют приемы, при которых для создания или восстановления голограмм используется естественный свет, но это не является характерным для обеих систем. [21]
Полезными свойствами обладают голографические системы определенного рода, в которых каждая точка предмета порождает на голограмме элементарную решетку Рэлея. Один из способов осуществления таких голограмм иллюстрируется схемой, изображенной на рис. 11.10. Плоский прозрачный объект, показанный пунктиром, просвечивается параллельным пучком лазерного излучения; часть того же пучка фокусируется линзой L на малое отверстие О, которое служит источником опорной сферической волны. Схема обеспечивает, очевидно, когерентность опорной волны и волн, идущих от предмета. [22]
Наиболее узким звеном голографической системы является второе: ему присущи все виды потерь пространственной информации. Поэтому чаще всего при оценке разрешающей способности рассматривают, главным образом, влияние свойств голограммы и материала, на котором записывается голограмма. Необходимо, однако, отметить, что влияние потерь пространственной информации во втором звене голографической системы существенно зависит от характера формирования сигнала в первом звене и от особенностей восстановления волнового фронта. [23]
Влияние нелинейности в голографической системе сказывается не только на изменении соотношения интен-сивностей деталей изображения по сравнению с распределением в объекте и, следовательно, не только на искажениях и потерях градационной составляющей информации. Нелинейность сказывается и в появлении ложных сигналов, потере пространственной и других видов информации. [24]
Здесь рассматривались два звена голографической системы: записи и восстановления волнового фронта - и установлено, что ограничивающим информационную емкость в случае сверхвысокой разрешающей способности материала является звено восстановления. Но, кроме того, имеется звено формирования светового поля объекта и опорного пучка, информационная емкость которого при оптимальной реализации формирования поля ограничивается не больше, чем емкость звена восстановления. [25]
К сожалению, построение голографической системы передачи изображения по каналам связи еще очень далеко от завершения. Создание такой системы невозможно без предварительного решения ряда проблем, к хо-торым в первую очередь относятся: анализ процесса передачи голограмм, изыскание способов оптимального согласования параметров передаваемой голограммы с параметрами системы передачи изображения, создание приемных и передающих устройств гелографической системы, обеспечивающих работу в реальном времени. При рассмотрении этих проблем учтены как соответствующие работы, проделанные в СССР и за рубежом, гак и исследования авторов. [26]
Иным способом скажутся в голографических системах и традиционные источники искажений, так, например, недостаток разрешающей способности и плохая частотно-контрастная характеристика записывающего материала в некоторых случаях приводят к ослаблению контраста и повышению шумов участков, удаленных от опорного пучка. [27]
Таким образом, обозримое будущее голографических систем индикации в значительной степени зависит, с одной стороны, от создания конкретных приборов, а с другой - от возможности использования новых идей, которые отсутствуют на современном этапе развития этой области. Заинтересованность в создании этих приборов зависит от того, насколько велика потребность в системах, которые бы обладали свойствами, характерными для голо-графической индикации. [28]
Приведенные соотношения полезны при конструировании любой френелевской голографической системы, представляющей интерес. [29]
При моделировании могут исследоваться процессы в голографических системах с детерминирован-ными и случайными голографируемыми объектами. Для детерминированных объектов способ их цифрового описания задан по определению. Если требуется моделировать случайные объекты и поле на случайных объектах, то для их задания могут использоваться различные методы генерирования псевдослучайных последовательностей на ЦВМ. Поле на объекте может в зависимости от характера решаемой задачи задаваться либо в зкспоненциальном представлении через интенсивность и фазу, либо в виде ортогональных компонент. Последний способ удобнее и естественнее при моделировании, однако он часто связан с моделируемыми характеристиками объектов ( например, их яркостью и формой поверхности) не непосредственно, как при экспоненциальном представлении, а опосредованно. [30]