Метод голографии

Описанный метод голографии, в котором используется брэгговское отражение просвечивающей волны от трехмерной структуры голограммы, был предложен и осуществлен Ю. Н. Денисюком (1962 г.) и носит его имя. [c.264]

Оптические приборы и оптические методы исследования широко применяются в самых разнообразных областях естествознания и техники. Напомним, например, об изучении структуры молекул с помощью их спектров излучения, поглощения и рассеяния света, а также о применении микроскопа в биологии, об использовании спектрального анализа в металлургии и геологии. Оптические квантовые генераторы неизмеримо расширяют возможности оптических методов исследования. Приведем несколько примеров, иллюстрирующих положение дела. Один из новых методов — голография — подробно описан в главе XI. Изучение атомно-молекулярных процессов, протекающих в излучающей среде лазеров, а также рассеяния света и фотолюминесценции с применением лазеров позволило получить большой объем сведений в атомной и молекулярной физике, равно как и в физике твердого тела. Оптические квантовые генераторы заметно изменили облик фотохимии с помощью мощного лазерного излучения могут производиться разделение изотопов и осуществляться направленные химические реакции. Благодаря монохроматичности излучения оптических квантовых генераторов оказывается сравнительно простыми измерения сдвига частоты, возникающего при рассеянии света вследствие эффекта Допплера этот метод широко используется в аэро- и гидродинамике для излучения поля скоростей в потоках газов и жидкостей. [c.770]

С помощью голографических методов стало возможным получать оптические. элементы, по всем свойствам аналогичные волоконно-оптическим устройствам. Такие. элементы имеют все свойства оптического волокна, но отличаются от него простотой. изготовления. Методы голографии позволяют выполнять оптические элементы и придавать им оптические свойства, которые невозможно получить при обычных методах изготовления. Голографические методы находят широкое применение при аттестации качества оптических. элементов и узлов оптических приборов успешно используются при решении задач выделения сигналов из шумов и распознавания образов. Голография позволяет увеличивать изображения во много раз больше, чем это можно сделать с помощью оптических линз, строить принципиально новые датчики положения и формы объектов и многое другое. [c.6]

Методы голографии существенно пополнили средства и расширили возможности оптической обработки инфор- [c.49]

В астрофизике успешно применяется принципиально иной способ, основанный на усреднении волновых фронтов методами голографии, позволяющий ослабить нестационарные случайные искажения, выявив тем самым полезный стационарный сигнал. [c.56]

Двухступенчатый метод голографии впервые позволил создать микроскоп, регистрирующий не только амплитуду, но и фазу световой волны, рассеянной объектом. Появление такого микроскопа открыло новые возможности исследования микрообъектов, не достижимые известными методами классической микроскопии. [c.82]

Акустическая голография. Визуализация акустического изображения с использованием методов голографии существенно отличается от рассмотренных выше способов и прежде всего тем, что поступающую информацию обрабатывают с учетом не только амплитуды, но и фазы акустической волны. Такую обработку называют когерентной. В результате разрешающая способность УЗ К значительно повышается. [c.395]

Возможности формирования и измерения волн напряжений в композиционных материалах, в принципе, определяются уровнем техники экспериментальных исследований соответствующих явлений в твердых телах. Для образования волн напряжений используют пневматические пушки, заряды взрывчатого вещества, ударные плиты, ударные трубы и пьезоэлектрические ультразвуковые генераторы, а для их измерения — тензодатчики, пьезоэлектрические кристаллы, емкостные датчики, оптические интерферометры, методы голографии и фотоупругости. Экспериментальные исследования, не столь обширные как теоретические, тем не менее обеспечивают устойчивый поток информации, необходимой для проверки математических моделей. Результаты экспериментальных исследований скорости распространения волн, рассеяния [c.302]

Голография — это относительно новое направление в когерентной оптике, развитие которого связано с появлением и совершенствованием источников когерентного излучения — лазеров. В голографии, как и в фотографии, решается вопрос записи информации, которую несет световая волна, отраженная от объекта. Информация об объекте содержится частично н амплитуде амплитудная информация), частично в фазе (фазовая информация). При фотографировании на фотопластинке фиксируется интенсивность волны и тем самым регистрируется амплитудная информация об объекте. Фазовая информация при этом утрачивается. Однако если волна обладает высокой когерентностью, то на фотопластинке можно записать как амплитудную, так и фазовую информации, применив метод голографии ( голография -переводится как полная запись ). [c.344]

В основе метода голографии лежит интерференционный принцип, согласно которому для выявления фазовой информации, содержащейся з волне надо создать интерференцию исследуемой (объектной) волны с некоторой вспомогательной (опорной) волной. Амплитуда результирующей волны будет содержать информацию как об амплитуде, так и о фазе объектной волны. При этом обе интерферирующие волны должны обладать высокой когерентностью чтобы обеспечить достаточно четкую интерференционную картину на фотопластине (голограмме). [c.344]

Для пояснения метода голографии рассмотрим следующий пример (рис. 12.23, а). От точечного источника (объекта) О на фотопластинку Ф падает сферическая волна / (на рисунке показаны два луча под углами и Oj). Это объектная волна. Одновременно на пластину падает плоская опорная волна 2. В результате интерференции этих волн возникает тонкая система интерференционных полос. Эта система полос, зафиксированная на фотопластинке, называется голограммой точечного объекта О. [c.344]

Рис. 34. Интерференционная картина, полученная методом голографии при механическом деформировании турбинной лопатки.

Методы голографии в механических испытаниях. — Заводская лаборатория, № 6, 1978, с. 726 — 739. [c.454]

Переходя к рассмотрению областей применения голографических методов неразрушающего контроля, заметим, что вследствие их сравнительной сложности и дороговизны основной областью применения этих методов в настоящее время является контроль наиболее ответственных узлов дорогостоящих устройств и аппаратов. Неслучайно наиболее интенсивные исследования в этой области за рубежом ведутся применительно к задачам авиационной и космической техники. Так, исследована возможность контроля лопаток турбин авиационных двигателей [227 ], шин самолетных колес и тормозных дисков [193] и т. д. В работе [231] показана возможность исследования методом голографии деформаций корпусов ракетных двигателей, возникающих при нагреве топлива в камере сгорания. [c.214]

В тех случаях, когда механика деформируемого твердого тела не может дать достаточно простые и доступные для инженерной практики методы расчета конструкций, используются различные экспериментальные методы определения напряжений и деформаций в реальных конструкциях или в их моделях (например, метод тензометрии, поляризационно-оптический метод, метод голографии и т. п.). [c.7]

В действительности объем переносимой информации окажется меньше даже и в безаберрационном случае, так как в большинстве реализуемых в настоящее время методов голографии восстанавливается не только изображение, соответствующее одной из волн первых порядков дифракции на голограмме, но и изображения другого первого порядка, нулевого и часть изображения более высоких порядков — положительных и отрицательных. [c.66]

ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ МЕТОДАМИ ГОЛОГРАФИИ И КОГЕРЕНТНОЙ ОПТИКИ [c.198]

Использование методов голографии и голографической интерферометрии в технологии позволяет решать задачи неразрушающего контроля качества изделий, а также осуществлять дефектоскопию изделий в ультразвуковом и рентгеновском диапазонах. Восстановление ультразвуковых голограмм в световом диапазоне позволяет сравнительно просто визуализировать внутреннее строение и дефекты контролируемых изделий, устраняя основную трудность ультразвуковой дефектоскопии — расшифровку полученных данных. [c.259]

Методы голографии и перспективы ее практического применения [c.102]

Принципиально в технике получения видовых голограмм мало что изменилось за последние годы в США, Англии и Франции такие голограммы в основном получают по методу голографии с записью в двумерных средах. Реконструкция в этом случае, как правило, осуществляется с помощью монохроматического излучения ртутных ламп. В Советском Союзе видовые голограммы получают главным образом по методу записи в трехмерных средах. Такие голограммы можно реконструировать с помощью обычных ламп накаливания, что весьма удобно на практике. [c.114]

Однако не только выбором такой схемы регистрации может быть обусловлено создание практически легко реализуемых методов голографии. Необходимо принципиальное изменение самого механизма регистрации и воспроизведения информации голограммой, а именно целенаправленное ограничение ее изображающих свойств, что позволит ослабить традиционные требования к условиям голографической регистрации и восстановления. [c.5]

Наибольшее распространение пока что получили методы голографии, основанные на использовании оптического излучения видимого диапазона. Это связано не только с удобством визуального наблюдения голографических изображений, но и с наличием подходящих регистрирующих материалов, а, главное, с появлением принципиально новых источников излучения -лазеров. [c.7]

Метод голографии позволяет записывать на задашюм малом участке фотоэмульсии (особенно толстослойной) в 100—400 раз больше страниц печатного текста, чем методы обычной микрофотографии. Это дает полисе основание предполагать, что голография иайдет широкое применение при записи н хранении информации, что является в наше время одной из серьезных проблем. [c.221]

Дальнейщее развитие оптические методы исследования газовых потоков получили благодаря развитию голографии. Методы голографии являются развитием интерференционных методов и также основаны на регистрации времени запаздывания т. Однако при помощи технических средств они позволяют получить практически полную информацию об исследуемом объекте. [c.217]

Недостатки метода голографии — сложность и высокая стоимость аппаратуры, необходимость связи преобразователя с прибором. Значительные затраты времени на механическое сканирование (время контроля участка 300x300 мм одним приемником около 10 мин) также снижают эффективность метода, причем для многочастотной голографии это время многократно увеличивается. В связи с изложенным голографию целесообразно использовать лишь для анализа обнаруженных дефектов. [c.398]

Установка УИГ-Ш. Измерительная голографическая установка предназначена для измерения параметров быстропротека-ющих процессов методами голографии и голографической интерферометрии. Установка позволяет измерять изменение оптической длины пути в прозрачных объектах, координаты и геометрические параметры отражающих и рассеивающих объектов, распределение скоростей движения частиц в пространстве, деформации поверхностей произвольной формы. Установка предназначена для использования в лабораторных условиях. В ее состав входят лазер на рубине, лазерные усилители, блоки управления, блоки синхронизации и временной задержки, оптическая скамья с комплектом приборов для монтажа, юстировки и контроля голографических схем. [c.311]

При высококогереитных источниках света успешно используются эфф. фильтры самого разного назначения, изготовленные на основе методов голографии (см. Голо-графическое распознавание образов). Можно создать фильтры, воздействующие и на амплитуду, и на фазу отд. фурье-компонент с участием голограмм, осуществляющих лишь амплитудную модуляцию падающего на них света (метод Люгта). [c.154]

Аморфные и квазиаморфные тела, размеры частиц к-рых меньше разрешаемого в электронном микроскопе расстояния, рассеивают электроны диффузно. Для их исследования используются простейшие методы амплитудной Э. м. Напр., в ПЭМ контраст изображения, т. е. перепад яркостей изображения соседних участков объекта, в первом приближении пропорционален перепаду толщин этих участков. Для расчёта контраста изображений кристаллич. тел и решения обратной задачи—расчёта структуры объекта по наблюдаемому изображению—привлекаются методы фазовой Э. м. решается задача о дифракции электронов на кристаллич. решётке. При этом дополнительно учитываются неупругие взаимодействия электронов с объектом рассеяние на плазмонах, фононах и т. п, В ПЭМ и растровых ПЭМ (ПРЭМ) высокого разрешения получают изображения отд. молекул или атомов тяжёлых элементов пользуясь методами фазовой Э. м., восстанавливают по изображениям трёхмерную структуру кристаллов и биол. макромолекул. Для решения подобных задач применяют, в частности, методы голографии, а расчёты производят на ЭВМ. [c.550]

Рис. 5.12. Метод голографии Лейта-Упатникса. а-регистрация (как обычно, в схемах этого типа изображена призма, хотя на практике для отклонения опорного пучка обычно используют зеркало) б-восстановление.

Среди различных методов физических измерений интерферометри-ческие методы занимают особое место, как одни из самых тонких и точных. Это обусловило их широкое применение при изучении механических деформаций, в диагностике и исследованиях плазмы, при точных измерениях профилей тел и расстояний до них. Значительно расширила круг задач, эффективно решаемых интер-ферометрическими методами, голография [58]. [c.176]

Недавно было показано, что пара призм может создавать отрицательную дисперсию при отражении [53]. Тем не менее требуемое расстояние между призмами обычно на два порядка больше, чем между решетками, из-за относительно малого значения дисперсии в кварцевом стекле. Это расстояние можно уменьшить, используя такие материалы, как стекло из тяжелого флинта [54] или кристалл TeOj [55]. Для призм из кристалла ТеО, расстояние между ними становится сравнимым с расстоянием между дифракционными решетками. В эксперименте [55] 800-фемтосекундные импульсы были сжаты до 120 фс при этом использовалась пара призм на расстоянии 25 см друг от jnyra. Поскольку потери энергии в паре призм можно сократить до 2% и менее, их использование, вероятно, станет общепринятым. В качестве альтернативы паре решеток в работе [56] было предложено использовать фазовую решетку, индуцированную в кристалле ультразвуковой волной со свипированной частотой. Если световод обладает фоторефракцией, то, пользуясь стандартными методами голографии, внутри его сердцевины можно создать постоянную [c.152]

Последние десять лет ознаменовались интенсивным развитием голографии и той части оптики, на которой базируется голография — когерентной оптики. Это развитие явилось следствием значительного события в физике— создания в результате работ Н. Г. Басова, А. М. Прохорова и Г. Таунса мощных когерентных ис-гочников света — лазеров. Последователи изобретателл голографии Д. Габора чл.-корр. АН СССР Ю. И. Де-нисюк, американский ученый Е. Лейт и др. — внесли немало новых идей, способствующих дальнейшему развитию этого нового направления. Работы фундаментального характера здесь тесно переплетались с предложениями по практическому применению голографии в самых различных областях науки и техники. Возникла необходимость в пересмотре многих привычных представлений о формировании изображений объекта, а также о передаче и записи световой информации от объекта. Одновременное развитие вычислительной техники и установление высоких требований к ней привели к переплетению голографии и когерентной оптики с техникой обработки информации, В связи с этим еще больше повысился интерес к этим направлениям и возникла необходимость в подробном анализе прйблем передачи, обработки и записи информации методами голографии и когерентной оптики. В предлагаемой читателю книге сделана попытка частично удовлетворить интерес к поставленным проблемам. Многочисленные исследования, выполненные в этой области, хотя и не охватывают полностью все вопросы, возникающие при рассмотрении перечисленных проблем, все же являются достаточными для систематического изложения последних. [c.5]

Мость сЪзДаНия на этой основе изобразительной техники, вбС-производящей полную иллюзию действительности изображаемого объекта, была также известна ранее, в частности, эти возможности были упомянуты впервые в связи с разработкой метода голографии с записью в трехмерных средах (15—17). Однако Е. Н. Лейт и Ю. Упатниекс были первыми людьми, которые получили эти удивительные изображения, доказав на деле реальность их существования. На широкую общественность этот успех произвел очень сильное впечатление и явился как бы катализатором, который вызвал бурное развитие метода. Во всяком случае, если за 16 лет развития голографии с 1948 по 1964 год было опубликовано около тридцати работ, то после работы Е. Н. Лейта и Ю. Упатниекса количество публикаций сразу превысило тысячу за год. [c.56]

Обобщая рассмотрение случаев двумерной и трехмерной залиси голограммы, можно сказать, что наиболее полный а-бор сведений о волновом поле объекта несет вся окружающая его безграничная объемная картина стоячих волн (рис. 22). С помощью фотографической модели этой картины можно восстановить практически все параметры волнового поля излучения, рассеянного объектом, — амплитуду, фазу, а также спектральный состав. Именно это свойство объемной картины стоячих волн и представляет собою первичное явление голографии, из которого, как частные случаи, следуют все остальные методы. Такая всеобщая связь методов голографии обусловлена замечательным свойством объемной картины стоячих волн делиться без ущерба для целостности восстановленного голограммой изображения. Оказывается, что полное изображение объекта несет не только вся объемная картина стоячих волн, но и ее отдельные фрагменты, в частности, ограниченная часть объема этой картины 62 [c.62]

Сформировавшись как наука, голография постепенно начинает входить и в нашу повседневную жизнь. Сфера ее возможных практических приложений leoбычaйнo широка, и в этом нет ничего удивительного ведь по существу голография — чрезвычайно универсальный метод отображения и познания окружающего мира, который может равным образом использоваться фактически во всех областях человеческой деятельности, начиная от лингвистики и кончая исследованием процессов в термоядерной плазме. Главного приложения у этого метода также нет, как нет его, скажем, у линзы, которая применяется как в микроскопах, так и киноаппаратах, телескопах, биноклях и других устройствах. При таком изобилии возможностей весьма сложно дать достаточно полный обзор практических приложений голографии, более целесообразно ограничиться описанием методов, которые лежат в их основе. Методы голографии наряду со свойствами голограммы и ее закономерностями являются третьим основным компонентом этой новой науки. [c.102]

Одним из удачных примеров приложений неоптической голографии можно считать голографический метод измерения амплитуд но-фазового распределения поля -в раскрыве антены в СВЧ диапазоне спектра (37). Задача заключается в данном случае в следующ,ем. Для прямого измерения диаграммы направленности больших антенн волновое поле антенны необходимо сканировать на очень большом удалении и по весьма большой плош ади. Значительно проще из.мерить распределение амплитуд и фаз в раскрыве антенны и затем по этим данным вычислить зиачение поля в дальней зоне. Применяя методы голографии, можно еще более уиростить задачу. В этом случае в оптическом диапазоне спектра строится уменьшенная модель поля СВЧ, создаваемого антенной, и измерения индикатрисы напраБленности проводятся на этой модели. [c.112]

Книга адресована в первую очередь специалистам, интересующимся физическим механизмом голографии сфокусированных изображений и спекл-интерферометрии, применяющим методы голографии и оптаки спеклов для решения технических задач и заинтересованным в том, чтобы зта методы устойчиво работали в практаческих условиях. [c.6]

К настоящему времени методы голографии легли в основу новых направлений исследования, представляющих значительный научный и прикладной интерес. Универсальность принципа голографической регистрации, основанного на общности явлений интерференции и дифракции для волновых процессов различной физической природы и различной частоты, открыла ранее недоступные возможности наблюдения этих процессов, связанные с реализацией голографии в рентгеновском, инфракрасном, радиоволновом диапазонах спектра электромагнитных колебаний, на ультразвуковых волнах, квазичастицах различной природы, а также на дебройлевских волнах частиц. [c.7]

Широко известный метод голографии с наклонным опорным пучком [4—7], разработанный Э. Лейтом и Ю. Упатниексом, впервые применившими в качестве источника излучения лазер, также основан на регистрации в присутствии когерентного фона светового поля от предмета в зоне дифракции Френеля, однако источник излучения смещен с линии объект - голограмма так, что объектный и опорный пучки сходятся под некоторым углом. Этот метод, позволяющий получать высококачественные объемные изображения трехмерных объектов, получил большое распространение в практике зкспериментальных исследований. [c.8]

Новые возможности открылись с появлением метода голографии Фурье, развитие которого во многом связано с работами Дж. Строука и его сотрудников [12-13]. Голограммы Фурье, получаемые путем регистрации (в присутствии наклонного опорного пучка) спектра пространственных [c.8]

Таким образ( <, голографическая регистрация сфокусированных изображений с использованием в качестве опорного пучка части рассеянного объектом излучения расширяет возможности методов голографии с локальной опорной волной, поскольку обеспечивает простоту восстановления, минимальные потери света при формировании onq)Horo и объектного пучков, а также осуществляется при выполнении весьма простых требований к механической стабильности элементов. [c.44]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...