Синтезированные голограммы

Голограммы, имеющие свойства, аналогичные оптически полученным голограммам, можно изготовить с помощью ЭВМ. Такие голограммы называют синтезированными голограммами. Машинный метод получения голограмм позволяет исследовать некоторые голографические явления путем их математического моделирования. При восстановлении синтезированных голограмм обычными методами получают оптические волны, которые реально не существуют, например, с их помощью можно визуализировать рассчитанные на ЭВМ двумерные и трехмерные математические функции. [c.69]

Другой метод получения голограммы. эталонной поверхности представляется более перспективным—.это метод получения синтезированных голограмм. Здесь не требуется. эталонного оптического. элемента. Его заменяет математический расчет. Синтезированные голограммы вначале рассчитывают с помощью специальных математических методов, требующих применения ЭВМ, в результате которого получают математическую модель дифракционной решетки, которая способна оптически восстановить световую волну соответствующей. эталонной поверхности. Затем изготовляют такую дифракционную решетку либо с помощью специального оптического прибора, управляемого ЭВМ, который по расчетным точкам засвечивает фотопластинку узким сфокусированным лучом, либо механическим способом наносят риски на поверхность стекла, покрытого пленкой металла, также по расчетным траекториям. Как следует из сказанного выше, синтезированные голограммы могут воспроизвести оптические волны любой математически идеальной поверхности, и в. этом их большое преимущество перед первым методом. [c.101]

Температурная деформация оптических. элементов приводит к изменению их геометрических размеров, по.этому в основе контроля тепловых режимов работы лежат методы контроля формы поверхностей с применением синтезированных голограмм. По данным, полученным этими методами, определяют предельные отклонения Л/ при различных значениях температуры и устанавливают рекомендации по эксплуатации приборов. [c.110]

В пятой главе рассматривается важная проблема коррекции искажений, вносимых устройствами записи и восстановления синтезированных голограмм. Описаны конкретные методы коррекции и экспериментальные результаты. [c.5]

Седьмая глава содержит обзор применений синтезированных голограмм в качестве элемептов оптических систем обработки сигналов. [c.5]

В соответствии с этим представлением достаточно синтезировать голограмму дискретного объекта (х, у) по матрице отсчетов bi(k,l). Исходную же функцию bi x, у) можно восстановить по bi (х, у) аналоговым путем на этапе восстановления синтезированной голограммы. Подставив (1.15) в (1.12), найдем, что Фурье-голограмма дискретного объекта (х, у) может быть вычислена в виде конечной, суммы Л -1 Л, -1 [c.11]

Устройства записи и восстановления синтезированных голограмм [c.56]

Среды и материалы для записи синтезированных голограмм [c.62]

Для записи синтезированных голограмм можно использовать самые различные физические носители фотоматериалы, термопластики, жидкие кристаллы, фотохромные кристаллы, полупроводниковые стекла, фоторезисторы и т. д. Все среды, используемые для записи голограмм, можно подразделить на три категории амплитудные среды, фазовые среды и комбинированные. Амплитудные среды изменяют интенсивность проходящей световой волны, фазовые изменяют ее фазу,.комбинированные изменяют и то и другое. [c.62]

МЕТОДЫ ЗАПИСИ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ГОЛОГРАММ [c.67]

Первая проблема, с которой приходится сталкиваться при записи синтезированных голограмм,— запись комплексных величин. Поскольку известные физические среды способны передавать в пределах элемента разрешения только одну величину, на запись комплексных величин на одном носителе приходится затрачивать дополнительные элементы разрешения. Минимальный расход — два элемента разрешения на одну комплексную величину. [c.67]

Двойная индексация (по г и /сг, по s и I2) выражает в явном виде введение дополнительных промежуточных отсчетов синтезированной голограммы при формировании пространственной несущей. Количество промежуточных отсчетов равно (к — 1)- ( 1+1) 2 h 1). Формула (4.6) означает, что значения голограммы ступенчато интерполированы в этих промежуточных отсчетах следующим образом [c.72]

Фазовую среду можно использовать также для записи только фазовой части синтезированной голограммы. Такой способ, предложенный в [45, [c.88]

Поскольку при изготовлении киноформа полностью игнорируется амплитудная информация в синтезированной голограмме, при восстановлении неизбежны искажения объекта. Эти искажения тем больше, чем больше разброс значений амплитуд отсчетов синтезированной голограммы. Для так называемых диффузных объектов с равномерной в среднем интенсивностью голограммы по ее площади эти искажения невелики или, во всяком случае, на разрушат изображения объекта при восстановлении киноформа. [c.88]

В принципе для записи синтезированных голограмм лучше всего подходят комбинированные среды, содержаш ие два слоя — амплитудный и фазовый, с возможностью независимой записи в каждый слой. Примером таких сред могут служить фотографические среды, используемые в цветной фотографии. Использование [c.90]

На рис. 4.25, а приведено изображение, восстановленное с осевой синтезированной голограммы. Если сравнить его с рис. 4.25, б, где показано изображение, восстановленное с киноформа того же объекта, то видно, что качество последнего ниже из-за неравномерного распределения интенсивности в элементах, образуюш их [c.92]

КОРРЕКЦИЯ АНАЛОГОВЫХ СРЕДСТВ ЗАПИСИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ГОЛОГРАММ [c.103]

Цифровая голограмма в процессе записи претерпевает различные искажения, связанные с неидеальностью характеристик записывающих устройств и особенностями используемых для записи сред. Эти искажения следует компенсировать в процессе синтеза голограмм и их записи. Наиболее характерные виды искажений — нелинейные искажения сигнала при записи голограммы, квантование и ограничение динамического диапазона сигнала, собственный амплитудный и фазовый шумы сред, используемых для записи синтезированных голограмм. [c.103]

Синтез голограммы включает обычно четыре зтапа. На первом. этапе рассчитывают параметры световой волны амплитуда и фаза) при распространении ее от объекта к голограмме. При. этом исходят из того, что объект, освещенный когерентным светом, может быть адекватно описан ограниченной совокупностью точек, рассеивающих свет. Второй. этап состоит в том, что амплитуду и фазу кодируют с 1К)мощью действительной неотрицательной функции, 1 рафическое отображение которой и представляет собой синтезированную голограмму. Результирующая информация записывается в памяти вычислительной машины и на третьем. этапе отображается на выходном устройстве ЭВМ—графопостроителе или электронно-лучевой трубке, что. дает увеличенное изображение голограммы. Увеличение необходимо вследствие недостаточного разрешения печатных и отображаЮ1Цих устройств. На последнем — четвертом. этапе полученный на ЭВМ рисунок 10Л01 раммы уменьшается оптическим методом до размеров, соответствующих длине волны, использованной при расчете, и регистрируется фотографически в виде транспаранта (который представляет собой синтезированную голограмму). Если полученную таким образом голограмму осветить когерентным светом (от лазера), то восстановится изображение объекта. [c.69]

Одной из наиболее перспективных областей применения синтезированных голограмм является пространственная фильтрация. ЭВМ позволяет оптимизировать процесс голографических пространственных фильтров, а иногда и существенно улучщить результаты, получаемые с их помощью. [c.71]

Другим перспективным направлением синтезированных голограмм является проверка асферических оптических поверхностей. Известно, что использование асферических поверхностей в оптических системах во многих случаях имеет определенные преимущества, но реализировать их удается редко из-за сложности изготовления и проверки асферических поверхностей (см. гл. 5). [c.71]

Первые работы но цифровой голографрги появились почти сразу же за первыми работами по оптической голографии [152, 210, 93, 94, 15, 66]. Поначалу это были попытки повторения па цифровых моделях оптических схем записи голограмм для получения оптических пространственных фильтров и моделирования годографических процессов. Несколько позднее была поставлена задача визуализации информации с помощью синтезированных голограмм [67, 42, 13], цифрового восстановления акустических и радноголо-грамм [2, 4, 66], измерения диаграмм направленности антенн [8], автоматического анализа ннтерферограмм. В настоящее время цифровая голография складывается в достаточно самостоятельное направление со своими задачами и методами. Цель предлагаемой книги — очертить это направление, обобщить результаты, накопленные к настоящему времени и разбросанные во множестве статей, и дать обзор известных и намечающихся практических применений цифровой голографии. [c.4]

В третьей главе описаны технические средства цифровой голографии устройства ввода-вывода голограмм в ЦВМ, схемы восстановления синтезированных го.тюграмм, материалы, используемые для записи синтезированных голограмм. Ею завершается первая часть книги, посвященная теоретической и технической базе цифровой голографии. [c.5]

Четвертая глава посвящена методам записи синтезированных голограмм, т. е. преобразованию массива чисел, описывающих голограмму, в физическую голограмму, способную работать в оптической системе. Рассматриваются и сравниваются менаду собой методы многоградационной и бинарной записи на амплитудных и фазовых средах, методы записи цветных голограмм. Приведены примеры синтезированных голограмм и восстановленных изображений. [c.5]

В шестой главе рассмотрены методы синтеза голограмм для визуализации информации — одного из основных применений синтезированных голограмм. Описаны методы синтеза композиционных стереоголограмм, голограмм с программируемым диффузором, имитирующих диффузные свойства поверхностей отображаемых объектов, голограмм Френеля, фокусирующихся на различных планах по глубине объектов. Рассматривается также возможность изготовления гибридных голограмм, восстанавливаемых в естественном освещении. [c.5]

Процесс наблюдения и восстановления синтезированных голограмм можно описать схемами, показанными на рис. 3.7 (а — схема восстановления для документирования, б — схема восстановления для визуального наблюдения). На рис. 3.7, а 1 — оптический квантовый генератор или другой источник монохроматического света , 2 — микрообъектив, 3 — диафрагма, 4 — линза — образуют коллиматор 5 — голограмма, 6 — восстанавли-ваюш ая линза, 7 — полупрозрачное зеркало, 8 — фотоаппарат, [c.61]

Линза 6 осуществляет аналоговое интегральное преобразование (1.4) волнового фронта, промодулированного голограммой по амплитуде и фазе. Это преобразование в большинстве случаев можно считать интегральным пребразованием Фурье или Френеля [14]. Таким образом, в процессе восстановления синтезированная голограмма, полученная с помощью дискретных преобразований Фурье или Френеля, подвергается аналоговому преобразованию Фурье или Френеля. [c.62]

Фотоматериалы, используемые для записи синтезированных голограмм, описываются характеристической кривой в координатах цифровой сигнал — плотность почернения, которая учитывает свойства устройства записи голограмм. Она измеряется путем фотометрирования сентитометрического клина, соответ- [c.63]

С соответствующим углом наклона а. Подобный же при-ем записи голограмм, основанный на сходстве синтезированной голограммы с ин-терферограммой, был указан Ломаном в [13, 100] для случая, когда (г, s) == 0. На рис. 4.12, а приведена голограмма конического волнового фронта,записанная этим способом [189]. Рис. 4.12, б иллюстрирует результат восстановления этой голограммы. На нем показаны концентрические кольца, получающиеся при интерференции восстановленного поля с плоской опорной волной. На рис. 4.12, в представлена картина, восстанавливаемая этой голограммой в дальней зоне дифракции. На этом рисунке заметны 3 кольца, два из которых (большие) являются мешающими. Благодаря правильному выбору угла падения опорной волны при синтезе голограммы они отделены от основного изображения. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...