Трехмерная голограмма
Cтраница 1
Трехмерная голограмма, у к-рой толщина h много больше Л ( рис. 1, а), представляет собою наиб, общий случай голографич. Она однозначно восстанавливает волновое поле объекта - сопряженная волна W и соответствующее ей сопряженное изображение О отсутствуют. Особенностью трехмерной голограммы является также способность воспроизводить не только фазу и амплитуду записанного на ней излучения, но и его спектральный состав. Оказывается, что если такую голограмму восстановить источником излучения со сплошным спектром ( напр. Эти волны складываются синфазпо и взаимно усиливают друг друга только для одной монохроматич. [1]
Трехмерные голограммы не приспособлены для копирования: для получения тиража необходимо в достаточном количестве изготовить отдельные голограммы. В зависимости от используемых материалов трехмерные голограммы могут иметь ограниченное время хранения. [2]
 |
Упрощенная голографическая установка. [3] |
Первые эффектные трехмерные голограммы были просвет-ными; они до сих пор наиболее популярны среди новичков и являются единственным средством начать знакомство с голографиче-скими методами. Если справиться с ограничениями по когерентности и с проблемами стабильности, шансы на успех с первой попытки резко возрастают. Ничто не может лучше поддерживать интерес и стимулировать дальнейшее развитие исследований, чем качественная голографическая запись. Всегда разумно иметь по возможности простую оптическую схему. Каждое зеркало, линза, светоделитель, любой другой элемент усложняют проблему стабильности. [4]
Для записи трехмерных голограмм обычно используют пять видов материалов: отбеленный галогенид серебра, бихромированную желатину, фотополимеры, фотохромные материалы и сегнетоэлектри-ки. Голограммы, записанные на любом из этих материалов, имеют ограничения по применению в практических системах отображения. [5]
Для записи отражательных трехмерных голограмм используются также слои бихромированной желатины. Голограммы, полученные на таких слоях, создают очень яркие изображения и, как правило, прозрачны во всех диапазонах спектра кроме той длины волны, на к-рой они были записаны. Это удобно при создании оптич, голограммных элементов, к-рые фокусируют излучение в заданном участке спектра и прозрачны для остальных длин волн. [6]
Аналогия между трехмерной голограммой и мозгом весьма глубока и далеко не ограничивается лишь свойством ассоциативной памяти. Этот эффект имеет место при считывании голограммы, записанной в динамической среде, реагирующей на свет непосредственно в момент его воздействия. При восстановлении такой голограммы восстановленная волна, проходя далее через объем голограммы, начинает снова записываться, что приводит к усилению записи и постепенному раз-горанию восстановленного изображения. [7]
Лучевой вариант теории трехмерной голограммы также основан на уравнении изофазного слоя ( 4), используя которое нетрудно определить соотношение, связывающее нормаль п к поверхности этого слоя и лучевые векторы волн, падающих на слой и отраженных им. В соответствии с законами аналитической геометрии единичный вектор нормали к поверхности, заданной уравнением ( 4), определяется градиентом левой части этого уравнения, нормированным к единице. [8]
Обсуждаемая модовая теория трехмерной голограммы доказывает то, что согласованные волны ( моды) можно сопоставлять не только простейшим периодическим структурам, но также и трехмерным голограммам - объемным структурам, полученным в результате регистрации интенсивности сложных волновых полей. [10]
Сложную голограммную структуру трехмерной голограммы, полученную в данных условиях, можно рассматривать как состоящую из множества элементарных структур, каждая из которых образована парой плоских, или, более точно, сферических, волн. Указанные элементарные голограммные структуры составляют две группы: 1) кроссмодуляционные элементарные структуры, образованные опорной волной света и одной элементарной объектной волной; 2) интермодуляционные элементарные структуры, образованные каждая двумя элементарными объектными волнами. [11]
Совершенно особые свойства имеют трехмерные голограммы, впервые полученные Ю. Н. Денисюком в толстослойных фотоэмульсиях, толщина которых существенно превышает расстояние между соседними интерференционными поверхностями. В этом случае интерференционная структура будет зафиксирована в фотоэмульсии в виде полупрозрачных отражающих слоев серебра, образующих трехмерную дифракционную решетку. Если такую голо - / грамму осветить белым светом, то из его широкого спектра голограмма сама выделит свет только одной длины волны и определенного направления. Поэтому при восстановлении трехмерную голограмму не обязательно освещать лазером, а можно пользоваться обычным источником света. [12]
Однако рассмотренные выше свойства трехмерной голограммы, позволяющие моделировать некоторые функции головного мозга, пока не нашли практического применения в основном из-за отсутствия светочувствительного материала, обладающего необходимыми качествами. Однако следует заметить, что в том и другом случае запись не фиксируется, поэтому при считывании голограммы записанная на ней информация быстро стирается под действием считывающего излучения. [13]
В основу модовой теории трехмерных голограмм положено понятие мод голограммы - световых полей, возникающих при падении света на голограмму и определяемых ее голограммной структурой, а также характером падающей на голограмму восстанавливающей волны. [14]
Рассмотрим дифракцию света на трехмерной голограмме, имеющей простую голограммную структуру, образованную двумя плоскими световыми волнами. Примем, что поверхность голограммы плоская и перпендикулярна оси z, а вектор голограммнои структуры лежит в плоскости уг. [15]
Страницы: 1 2 3 4