ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Одноступенчатая радужная голограмма из "Радужная голография " Хотя двухступенчатый способ получения радужной голограммы оказался наиболее практичным для получения изображения в немонохроматическом свете, однако этот способ является громоздким и трудоемким, требует для каждой ступени отдельных оптических устройств. [c.45] В настоящее время существуют различные модификации схемы записи одноступенчатой радужной голограммы. Рассмотрим одноступенчатый процесс получения радужных голограмм Чена [7, 8]. Оптическая система одноступенчатой голографической записи подобна традиционной системе внеосевой голо-графической записи за исключением того, что линза, дающая изображение, и узкая щель помещаются между регистрирующей пластиной и объектом, как показано на рис. 2.3. и 2.4. [c.45] Если заменим в оптической схеме получения одноступенчатой радужной голограммы (рис. 2.5) сферическую линзу на цилиндрическую [4], то у полученного изображения увеличится поле обзора в горизонтальном направлении. [c.48] Такая схема записи п вертикальном направлении является внеосевой, а в горизонтальном — осевой и называется астигматической схемой записи одноступенчатой радужной голограммы. Восстановленное изображение такой голограммы в вертикальном направлении будет довольно умеренным, так как поле обзора в горизонтальном направлении (размер голограммы) зависит только от длины линзы, и цилиндрическую линзу любого размера можно достать или сделать без труда, то этот метод устранил основное препятствие одноступенчатого процесса — узкий обзор в горизонтально.м направлении. [c.48] Как видно, путем использования такой оптической системы легко записывать псевдоскопическое и ортоскопическое изображения с одинаковым разрешением. [c.50] Таким образом, для данного восстанавливающего пучка получаются два изображения, одно из них является монохроматическим, а другое — спектрально размытым, при этом они не накладываются друг на друга. [c.52] Эксперименты по записи радужной голограммы тестовых объектов, в частности теста Сименса, по предложенной системе записи дали хорошего качества восстановленные ортоскопичес-кие или псевдоскопические изображения записанных объектов в зависимости от схемы их восстановления. [c.52] При освещении полученной спекл-фотографии белым светом, помимо изображения объекта, восстанавливается, как и в радужной голографии, изображение горизонтальной щели и кругового отверстия. Свертка изображения щели и кругового отверстия определяет радужную окраску восстановленного изображения. Замена кругового отверстия Ач в экране Эч на узкую вертикальную щель позволяет записывать ахроматизированную радужную голограмму. Переход от радужных голограмм к голограммам типа композиционных осуществляется перенесением непрозрачного экрана в фокальную плоскость оптической системы. [c.53] Круговые отверстия Ai в экранах Э и Эг, а также кольцевое отверстие на непрозрачном экране Эч располагаются соосно оптической оси. Небольшое круговое отверстие в непрозрачном экране формирует аналог пучка. Кольцевое отверстие выделяет внеосевые направления наблюдения, обеспечивающие квази-круговой обзор, а его изображение формируется на таком же расстоянии, что и горизонтальная щель. [c.53] Голограмма диффузно-отражающих объектов записывается в два этапа [12] сначала по схеме (рис. 2.13) —первичные голограммы объектов, а потом с этой голограммы по схеме на рис. 2.10 с использованием пространственных фильтров (рис. 2.11)—радужные голограммы с квазикруговым обзором. Восстановления таких голограмм осуществляются по схеме, показанной на рис. 2.12. [c.55] Поскольку любой предмет можно представить в виде совокупности отдельных точек, анализ голографической записи н реконструкции удобно проводить для каждой точки отдельно, а окончательное голографическое изображение рассматривать как суммарное изображение отдельных точек. Особый интерес представляют системы восстановления волнового фронта, в которых используются сферические опорные и восстанавливающие волны, так как от них легко можно перейти к соответствующим плоским волнам. [c.55] Для того, чтобы получить поперечные и продольные голо-графические увеличения и пределы разрешения изображений, а также для определения ширины полосы пропускания пространственных частот и анализа голографических аберраций необходимо записать голограмму двух точек 0 и О2 объекта. [c.56] Поскольку третий и пятый члены (2.5.6) соответствуют действительным (псевдоскопическим) изображениям, а четвертый и шестой — восстановленным мнимым (ортоскопическим), то (2.5.8) можно вычислить почленно, т. е. отдельно для мнимых и действительных изображений. [c.59] Из формул (2.5.16) и (2.5.19) следует, что в общем случае Mmn И Mdn не равны друг другу и равны между собой только в том случае, когда опорные и восстанавливающие волны плоские. Аналогично можно анализировать продольные радужные изображения объекта. [c.61] В общем случае поперечное голографическое разрешение ограничивается размерами апертуры голограммы, предельной пространственной частотой регистрирующей среды и аберрациями восстановления волнового фронта. Здесь сначала рассмотрим предел разрешения, налагаемый размером апертурной щели. [c.61] Таким образом, минимальное разрешаемое расстояние в радужной голографии пря.мо пропорционально длине излучения когерентного источника, используемого при записи голограмм, расстоянию между щелью и объектом и обратно пропорционально ширине щели, иными словами предел поперечного разрешения устанавливается в процессе записи, а не в процессе восстановления. [c.62] Аналогично можно показать, что предел разрешения, нала-riaeMWH граничной пространственной частотой фотослоя, обратно пропорционален граничной пространственной частоте фотослоя. [c.62] Отсюда следует, что если (Адго/а) =20/212), то ширина полосы пространственных частот не зависит от положения источника восстанавливающей волны. Если (Адго/а) (20/212), то с увеличением 2г полоса пространственных частот Av сужается, а при (Ддго/а) (20/212) с увеличением Zr она расширяется. [c.64] В общем случае Av зависит от пространственных положений точечных объектов и источника опорной волны, а также от формы фронта волны опорного пучка. В табл. 2.5.1 приведены выражения для ширины полосы пространственных частот для различных условий записи радужных голограмм, где буквой Р обозначено предельное расстояние от голограммы Яг до опорного источника, где имеет место параксиальное приближение. [c.64] Вернуться к основной статье