Голограмма - объект
Cтраница 4
 |
Дифракционная эффективность се - - jr - . [46] |
Фотомзтеризлы ПЭ-2 облздзют уникзльными свойствзми. Они обеспечивзют получение высоких знзчений дифрэкционной эффективности кзк пропускзющих, тзк и отрзжзтельных гологрзмм и при этом позволяют достигнуть прзвильной передзчи контрзстз голо-грзфических изобрзжений вследствие низкого уровня шумз ( мзлого светорзссеяния) и большого линейного учзсткз грздзционных кривых. По этой причине фотомэтериэлы ПЭ-2 являются нзилучшими мзтеризлзми для изготовления голограмм стзтических объектов. [47]
Суть этого метода пояснена на рис. 6.12. С помощью фотопластинки F ( рис. 6.12, а) регистрируется интерференционная картина, возникающая при наложении волны 1, рассеянной объектом А и называемой сигнальной волной или предметным пучком, и когерентной ей волны 2, имеющей фиксированные значения амплитуды и фазы. Волна 2, называемая опорной волной или опорным пучком, испускается тем же источником света, который освещает объект, и после отражения от зеркала В падает непосредственно на фотопластинку F. Интерференционную картину, зафиксированную на фотопластинке после ее проявления, называют голограммой объекта. Голограмма в отличие от фотографического изображения объекта совершенно не похожа на него. Она представляет собой очень мелкий и замысловатый узор из чередующихся малых областей различного почернения эмульсии. [48]
Суть этого метода пояснена на рис. 6.12. С помощью фотопластинки F ( рис. 6.12, а) регистрируется интерференционная картина, возникающая при наложении волны 1, рассеянной объектом А и называемой сигнальной волной или предметным пучком, и когерентной ей волны 2, имеющей фиксированные значения амплитуды и фазы. Волна 2, называемая опорной волной или опорным пучком, испускается тем же источником света, который освещает объект, и после отражения от зеркала JB падает непосредственно на фотопластинку F. Интерференционную картину, зафиксированную на фотопластинке после ее проявления, называют голограммой объекта. Голограмма в отличие от фотографического изображения объекта совершенно не похожа на него. Она представляет собой очень мелкий и замысловатый узор из чередующихся малых областей различного почернения эмульсии. [49]
Рассмотренные ранее волновой и лучевой варианты теории трехмерной голограммы весьма наглядны, однако имеют тот недостаток, что в дополнение к ограничениям, накладываемым на величину дифракционной эффективности самим характером первого приближения, требуют также еще введения ограничений, свойственных приближению геометрической оптики. Вместе с тем такого рода ограничения совершенно не характерны для механизма записи голограммы, который, как известно, обеспечивает регистрацию не только малых объектов, но и объектов большой протяженности. В связи с этим рассмотрим два варианта теории, базирующейся на решении волнового уравнения, ограничиваясь при этом только рамками кинематического приближения и не накладывая каких-либо ограничений на размеры регистрируемого на голограмме объекта. [50]
Эти особенности позволяют упростить и уменьшить габариты системы записи, съема и обработки интерферограмм прозрачных объектов в реальном времени. На рис. 4.25 приведен один из возможных вариантов блок-схемы такой системы. Такая система может работать как оптический томограф. Для этого записывают необходимое количество голограмм объекта в исходном состоянии, освещая его с разных сторон и подбирая соответствующие опорные лучи А. Эти голограммы обрабатываются на месте, в том числе отбеливаются. Интерферо-граммы изменения состояния объекта в реальном времени снимают с помощью интегральных фотоматриц ИФМ, связанных с микро ЭВМ. Эти фотоматрицы помещены на пути лучей II, дифрагируемых на каждой голограмме. Совместная обработка этих интерферограмм со всех ИФМ позволяет восстановить структуру объекта в нужном сечении в реальном времени. Эта система при необходимости может управлять процессом изменения состояния объекта. [51]
 |
Схема получения голограммы. [52] |
Сущность метода заключается в том, что на фотопластинку в каждой ее точке регистрируется амплитуда и фаза волны, рассеянной объектом. Обе волны - опорная и предметная - когерентны и интерферируют друг с другом. В фотослое пластинки 4 возникают стоячие волны - интерференционная картина, в которой и заключена полная информация об исследуемом объекте. После проявления фотопластинки получают интерферограмму - голограмму объекта. Из указанного процесса регистрации голограммы следует, что изображение объекта заключено в каждом элементе голограммы. Отсюда следует одно важное свойство голограммы: если ее расколоть, можно получить изображение предмета и с части голограммы, правда, потеряв при этом в разрешающей способности - четкости изображения. [53]
Нередко бывает так, что мы хотели бы получить голографическое изображение объекта, придуманного нами или не имевшегося у нас в наличии, или такого, для которого нельзя получить голограмму обычными методами. Или нам нужно получить дисплей срезов объекта ( таких, например, которые получают с помощью ультразвуковых В-ска-неров) в их правильном трехмерном соотношении. Бывает так, что мы хотим записать небольшую голограмму большого объекта, но так, чтобы его восстановленное изображение не находилось далеко от голограммы. Для этих и многих других целей были изобретены различные методы формирования синтезированных изображений. Здесь описываются некоторые из этих методов. Однако мы не будем обсуждать голограммы, синтезированные на ЭВМ. Обсуждение этого хорошо разработанного аспекта увело бы нас в сторону от чисто оптической голографии. Голограммы, синтезируемые на ЭВМ, рассмотрены в книге Кольера и др. [ 3, гл. [54]
Одним из основных недостатков описанного выше метода голографии является невозможность получения цветного изображения. Цвет изображения объекта, голограмма которого была получена на черно-белой фотопластинке, определяется длиной волны света, использованного при восстановлении голограмм. По этой причине нельзя получить правильное цветное изображение, изготовив три голограммы объекта в трех основных цветах и наложив их друг на друга. Если же мы попытаемся поступить таким образом, то в результате при восстановлении каждая голограмма будет создавать три одноцветных изображения, соответствующих каждому из этих трех цветов, так что всего получится девять перекрывающихся изображений. [55]
На создание описанного выше голографического кино потребуется немало лет. Возможно, однако, что с усовершенствованием импульсных лазеров область применения голографии расширится. В современной голографии при использовании газовых лазеров необходима тщательная изоляция аппаратуры от вибраций и влияния изменений в состоянии атмосферы. В отношении длины когерентности импульсные лазеры скоро смогут конкурировать с газовыми лазерами, работающими в режиме одной поперечной моды; в то же время они обладают выходной энергией, достаточной для того, чтобы в течение 1 мксек получить голограмму объекта размером 20 см. При таком малом времени экспозиции можно считать, что изменения в состоянии атмосферы и большинство существующих в помещении вибраций не влияют на процесс получения голограммы. [56]
Страницы: 1 2 3 4