Голографическая интерференционная структура

Дифракция света на голограмме обусловлена ее голограммной структурой, определяющейся пространственным распределением физических величин показателя преломления и коэффициента поглощения света. Голограммная структура связана с голографической интерференционной структурой, зависящей от распределения интенсивности голографического поля в пространстве при получении голограммы. [c.175]

По формуле (II.7) на рис. 115 построены кривые зависимости квадрата коэффициента модуляции интенсивности света от характера поляризации объектного и опорного пучков для голографической интерференционной структуры в регистрирующем слое при экспонировании. Из этого рисунка видно, что наиболее благоприятные условия при линейной поляризации опорного пучка имеют место при получении голограмм металлических объектов, которые при отражении сохраняют близкую к линейной поляризацию света. [c.177]

Рис. 116. Квадрат коэффициента модуляции интенсивности света голографической интерференционной структуры в регистрирующем слое в зависимости от отношения интенсивностей опорного и объектного пучков

После экспонирования и последующей обработки регистрирующего слоя в случае сложной голографической интерференционной структуры, соответствующей уравнению (11.39), возникает сложная голограммная структура, которую можно рассматривать как состоящую из множества элементарных голограммных структур. Для фазовых голограмм, согласно (11.39), голограммная структура в рассматриваемом случае одного опорного и множества элементарных объектных пучков может быть выражена следующим образом [c.187]

Динамическими голограммами являются такие голограммы, для получения которых процессы регистрации и восстановления волновых фронтов проводят одновременно. Формирование динамических голограмм осуществляют так же, как и стационарных голограмм — в результате воздействия на регистрирующую среду двух пучков света опорного и объектного, но в отличие от классических голограмм, восстанавливают динамические голограммы теми же двумя пучками, что создает интерференционную структуру светового поля. При. этом характеристики динамической голограммы взаимосвязаны с записывающим интерференционным полем. Именно обратное воздействие голограммы на поле световых волн является основной особенностью динамической голограммы, которая открывает широкие перспективы для голографического преобразования волновых полей в реальном времени. [c.66]

После экспонирования, химико-фотографической обработки и сушки регистрирующего слоя в нем образуется голограммная структура, которая повторяет с большей или меньшей точностью голо-графическую интерференционную структуру, имевшую место во время экспонирования. Так как голографические фотоматериалы имеют малую усадку в направлениях, параллельных поверхности их основы, то период голограммной структуры по поверхности слоя можно принять равным периоду интерференционной картины по поверхности слоя. [c.181]

Вторая стадия голографического процесса заключается в следующем. После экспонирования фотопластинку проявляли и устанавливали на прежнее место, а предмет удаляли. Благодаря дифракции света на интерференционной структуре, зарегистрированной фотопластинкой, на месте предмета появлялось его изображение. Оно было очень слабым и сильно промодулированным когерентным фоном, наблюдать его было затруднительно. Помимо этого изображения Габор наблюдал еще одно паразитное изображение. На рис. 8 изображена схема оптического устройства, использованного во второй фазе голографического процесса. Эту вторую фазу Габор назвал реконструкцией, поэтому весь метод называется реконструкцией волнового фронта. Он ввел также термин голография , который в настоящее время принят повсеместно. [c.18]

Голографические решетки по принципу изготовления и характеристикам наиболее близко соответствуют понятию идеальной решетки. Структура штрихов такой решетки образуется в результате интерференции световых пучков от двух когерентных источников, расположение которых подбирается для наилучшей коррекции аберраций в заданном спектральном диапазоне. Процесс изготовления включает запись интерференционной кар- [c.266]

Такая тонкая структура спеклов, безусловно, по-разному скажется на виде интерференционных полос, формируемых средствами голографической и спекл-интерферометрии, в зависимости от величины взаимного смещения спеклов. Позтому представляет. интерес анализ вращательного смещения спекл-по лей, при котором обеспечивается центральная симметрия и линейность приращения относительного смещения спеклов в радиальном направлении. [c.188]

Приведенные соотношения относятся к пространственным частотам интерференционной пятнистой структуры для поперечных направлений. При регистрации светового поля в фотоматериале с достаточно толстым слоем возникают обусловленные спеклами неоднородности экспозиции не только в поперечных, но и в продольном направлениях, и это имеет существенное значение при наблюдении голографического изображения, воспроизводимого в когерентном свете. В направлении вдоль оси z (см. рис. 130) максимальное значение пространственной частоты пятнистой структуры вместо (П. 198) определяется следующим соотношением [c.240]

При голографической киносъемке движущихся объектов возможно возникновение интерференционной пятнистой структуры голографического изображения часто в виде светлых и темных полос. Если за время импульса света не происходит существенного смещения изображения, то интерференционных полос не возникает. [c.242]

Кроме рассмотренной интерпретации голографической интерференции, существует еще метод рассмотрения, основанный на биениях пространственных частот. Голограмма представляет собой структуру, пространственная частота которой меняется от точки к точке. При наложении двух мало отличающихся друг от друга голограмм наблюдается явление, аналогичное тому, которое имеет место при сложении мало отличающихся временных частот с образованием биений. На голограмме с двойной экспозицией появляются области, где голографическая картина усилена, а также области, где она ослаблена или же полностью смазана. Первые области дают хорошее восстановление, тогда как вторые не реконструируют изображение. Таким образом, возникают интерференционные полосы. [c.159]

На первом этапе для понимания существа процесса и особенностей структуры голограмм в качестве простейших изображений, использовали точки, линии, геометрические фигуры, растры. Голограммы, получаемые от таких объектов, наглядно демонстрируют влияние различных причин на характер интерференционной картины. Кроме того, возможность аналитического представления прозрачности таких голограмм позволяет использовать их в качестве испытательных изображений при отладке программ для цифрового моделирования голографического процесса. [c.79]

Одной из особенностей метода голографической интерферометрии в реальном времени является необходимость при втором экспонировании возвращать голограмму в прежнее ее положение с высокой точностью, чтобы совместить до долей периода структуру интерференционных полей. Иногда прибегают к фотохимической обработке фотопластинки на месте, где она находилась при первом экспонировании применяют так называемую жидкостную кассету. [c.399]

Необходимо отметить, что интерференционная картина наблюдается в том случае, когда изменения, произошедшие с объектом, не приводят к очень сильному изменению структуры объектного поля, т. е. когда не нарушена полностью их корреляция. Интерференционное сравнение объектной волны, восстановленной с голограммы, может осуществляться также непосредственно с волной, рассеянной объектом. Одним из основных свойств голографической интерферометрии является то, что реализуется интерференционное сравнение световых волн, существовавших в различные моменты времени. [c.320]

Следует отметить ряд особенностей голографического процесса, важных с точки зрения его практического использования. Во-первых, он имеет существенное сходство с интерферометрией, и поэтому во время экспозиции голограммы должны быть обеспечены очень стабильные условия. Относительное смещение фотографической пластинки и объекта в течение этого времени, достигающее порядка четверти длины волны, может смазать тонкую структуру интерференционных полос и, таким образом, не будет восстановлено никакого изображения. Во-вторых, поскольку наблюдается интерференция между волнами, которые могут распространяться вдоль существенно различных оптических путей, необходимо использовать свет с высокой степенью когерентности. Разность оптических путей можно оценить геометрически, однако для объекта произвольной формы она может составлять несколько сантиметров. Конечно, лазер обеспечивает необходимую для этого временную и пространственную когерентность. В-третьих, для того чтобы получить хорошее поле зрения, необходимо использовать фотографическую эмульсию с весьма высокой разрешающей способностью. Это требование вытекает из того обстоятельства, что если угол между осью опорного пучка и некоторым произвольным рассеянным лучом, идущим от объекта, равен 0, то расстояние между интерференционными полосами б определяется соотношением [c.183]

Рис. 115. Квадрат коэффициента модуляции интеисивиости света голографической интерференционной структуры в регистрирующем слое в зависимости от доли интеисивиости слагающей Р 1—поляризации объектного пучка н для разных значений доля интенсивности слагающей P i—поляризации опорного пучка при равных значениях результирующей интенсивности опорного и объектного пучков

В уравнении (11.39) Д/ — амплитуда переменной слагающей интенсивности света, обусловленная интерференцией опорного пучка с одной стороны и элементарного объектного пучка номер / с другой стороны (кроссмодуляция) 1 ц — амплитуда переменной слагающей интенсивности света, обусловленная интерференцией света между элементарными объектными пучками света номер j и номер / (интермодуляция). Амплитуды переменных слагающих интенсивности света, представляющих собой элементарные составляющие голографической интерференционной структуры, можно определить следующим образом [c.186]

Система голографического телевидения огличается от обычной системы телевидения наличием схемы голографирования на входе и схемы восстановления на выходе системы. В системе голографического телевидения телевизионный тракт передает не изображение предмета, сформулированное линзой в плоскости мишени передающей трубки, а интерференционную структуру. Оптический сигнал, несущий информацию о предмете, содержится в этой интерференционной структуре в закодированном виде. [c.176]

С энтузиазмом мы стремились найти новые средства улучшения качества изображения [24—26]. Мы заключили, что проблема сопряженного изображения является в основном надуманной и ее решение связано с модуляцией несущей пространственной частоты голографическим сигналом. Такую задачу можно было решить, введя отдельную когерентную фоновую волну, которую мы назвали опорным пучком. Он должен был падать на фотопластинку под некоторым ненулевым углом относительно направления распространения объектной волны. В результате на картину дифракции Френеля габо-ровского голографического процесса накладывалась тонкая картина полос. Фотография наложения этих двух пучков представляет собой голограмму с несущей частотой, или внеосевую голограмму с тонкой интерференционной структурой. Такая голограмма выглядит как дифракционная решетка и имеет все ее свойства. [c.18]

Рассмотренная схема, фактически, представляет собой реализацию некоторой разновидности голографического метода. Существенным ее преимуществом по сравнению с традиционной голографической схемой является то, что в данногл случае исключается потребность в регистрации и анализе на ЭВМ тонкой интерференционной структуры. Однако одно из важных требований наличие дополнительного высококогерентного опорного источника остается. [c.129]

В последние два десятилетия не менее значительны достижения в области волновой оптики, связанные с расцветом нового направления физической оптики — голографии. В 1947 г. английский физик Денис Габор предложил новый метод записи и восстановления волнового поля объекта. Особенностью метода Габора является возможность регистрации на фотоэмульсии как амплитуды, так и фазы объектной волны, что принципиально отличает его от фотографии, где регистрируется только амплитудная информация. В голографическом методе объект отображается в виде интерференционной структуры — голограммы. Этот метод можно назвать интерференционнодифракционным способом записи и восстановления волнового поля. Крупнейший вклад в голографическую науку внесли научные работы Ю. Н. Денисюка голограмма Денисюка формируется во встречных пучках и является трехмерной, а не двумерной, как это имеет место в случае голограммы Габора. Такая голограмма обладает рядом новых свойств, в том числе и ассоциативной памятью. [c.14]

В голографическом методе объект отображается в виде интерференционной структуры. Этот метод можно назвать интерференцион-но дифракционным методом записи и восстановления волнового поля объекта. [c.301]

Поверхность любого изделия имеет только для нее одной характерную микроструктуру, при освещении которой когерентным светом наблюдается спекл-структура. Если зарегистрировать голографическую интерферограмму деформации поверхности методом двух жспозиций, причем между двумя. экспозициями повредить часть поверхности, т. е. нарушить ее микроструктуру, то при восстановлении интерферограммы в поврежденных местах будут отсутствовать интерференционные полосы. Это происходит из-за того, что интерферировать между собой способны только сходственные точки, точки поверхности, которые отражали свет во время пепвой и второй экспозиций. [c.111]

ГОЛОГРАФЙЧЕСКАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ — получение и интерпретация интерференционных картин, образованных волнами, из к-рых, по крайней мере, одна записана и восстановлена голографически. Взаимодействие восстанавливающей волны со структурой, записанной на голограмме, приводит к восстановлению объектной волны. Если восстанавливающая волна — точная копия опорной, то точно восстанавливаются и [c.505]

Спекл-интерференционный метод рассматривается в работе [14] как сопутствующий интерференционно-голографическим методам. Он основан на специфической Интерференции световых волн, рассеянных диффузной поверхностью объекта, обра-Уищей характерную пространственную спекл-структуру. Виброперемещение объ-J Ta приводит к перераспределению спеклов-отдельных ярких зерен структуры, озволяющему получить. ин( ормацию о параметрах вибропроцесса. Основные дан-извлекают из фотографически зарегистрированных усредненных по времени екл-структур с применением соответствующей пространственной фильтрации. Им способом измеряют углы наклона элементов поверхности вблизи оси узловых Максимальные амплитуды оценивают по результатам измерения. [c.131]

Возможно также и голографическое изготовление ДЛ. Правда, по мнению авторов, в настоящее время нет удовлетворительной методики регистрации осесимметричных интерференционных картин, но она может появиться, особенно если голо-графический метод использовать не для получения ДЛ, а для изготовления их фотошаблонов. Необходимо иметь в виду, что не всякая структура соответствует картине интерференции двух сферических волн. Так, нельзя получить голографически геометрическую зонную пластинку даже с точностью до третьего порядка малости. Действительно, согласно выражению (1.21) коэффициент асферической деформации третьего порядка голо-графической линзы [c.213]

Однако этот множитель следует учитывать при ис--пользовании голографического метода регистрации света в частотной плоскости, ковда он влияет на структуру регистрируемой интерференционной картины. Значительное влияние оказывает экспоненциальный множитель в оптических системах, содержащих несколько линз, осуществляющих над опги- [c.217]

Как показьшают недавние исследования, многие зффекты в голо-графической интерферометрии, связанные с изменением видноста интерференционных полос, определяются взаимным положением идентачных элементов спекл-картин (спеклов), их размерами и структурой, связанными с параметрами наблюдательной системы. Это означает, что роль спеклов в голографической интерферометрии гораздо важнее, чем зто следует из сложившихся представлений. [c.6]

Здесь можно рассчитывать на выявление новых данных относительно особенностей воспроизведения фазы спеклограммами, регистрируемыми в разных областях объектного поля, в частности применительно к обращению волнового фронта, а также относительно свойств диффузно рассеянных волн, формируемых в высших максимумах дифракции применительно к интерференционным измерениям. Интересные результаты может дать дальнейшее исследование процессов пространственной фильтрации в голографии и оптике спеклов применительно к разделению информации о различных составляющих сложного перемещения объекта, а также развитию методов обработки информации и анализа структуры поверхности. Все зто должно привести к более глубокому осмыслению физической общности голографической и спекл41нтерферометрии, уточнению их метрологичес-юсх возможностей. Углублению представлений о физическом механизме голографической интерферометрии, безусловно, будет способствовать изучение тонкой структуры спеклчюлей и ее роли в изменениях видности голографических интерферограмм. [c.217]

Голограмма образуется в светочувствительном материале (фотопластинке или фотопленке) в процессе его экспонирования в голографическом световом поле и дальнейшей фотохимической обработки. Голографическое световое поле образуется в результате когерентного сложения опорной волны света, направляемой непосредственно от лазера, и объектной волны, отраженной от объекта, освещенного тем же лазером. Возникающая интерференционная картина регистрируется в виде голограммнрй структуры. При этом каждый малый элемент фотоматериала регистрирует интенсивность объектных лучей света, падающих на этот элемент, независимо для каждого направления в виде изменения оптической плотности и показателя преломления слоя. Зарегистрированная в слое голограмма обладает свойствами дифракционной решетки. [c.11]

На рис. 54 показана схема съемки голографического кинофильма с регистрацией на голографической пленке трехмерного цветного квазисфокусированного изображения с множеством ракурсов по горизонтали и вертикали. Свет от лазеров трех длин волн 1 направляется в устройства 4 формирования освещающего пучка 5. Свет, отраженный от объекта 6, проходит через киносъемочный объектив 7, имеющий диаметр зрачка около 200 мм. Объектив формирует трехмерное уменьшенное изображение 8 вблизи голографической кинопленки 9, на которой оно регистрируется. Система светоделительных пластинок 2, зеркал 3 и других оптических элементов (например, расширительных линз 10) строит опорные пучки И от всех лазеров. Пленка в киносъемочном аппарате движется прерывисто. В каждом кадре на голографической пленке регистрируется интерференционная картина, которая после обработки образует голограммную структуру в виде микроскопических полос с различными значениями показателя преломления света. [c.113]

Голографические изображения часто имеют характерные для когерентного излучения интерференционные помехи в виде темных и ярких пятен на изображении. Пятнистая структура, или спеклы, снил<ает качество изображения, делает его неестественным, с ухудшением различимости мелких деталей. [c.231]

Так получается голографическая запись, называемая голограммой. При визуальном осмотре голограммы на ней не видны контуры записанного предмета. Лишь при падении световой волны, совпадающей с референтрюй, в результатеТдифракции света на структуре интерференционной записи возникает реконструи- [c.6]

К ним относятся у цифровых голограмм - флуктуации координат впечатываемых символов вследствие неравномерности движения бумажной ленты при печати и вибрации деталей печатающего устройства, форма и степень черноты на печатных символах, искажения, вносимые при пересъемке голограммы с уменьшением до нужного размера. У физических голограмм - это прежде всего различного рода искажения и неточности вследствие экспериментального характера голографического процесса (неточечность источника света, неоднородность светового поля в плоскости изображения, афокальность в плоскости голограммы, вибрация установки в момент записи голограмм, погрешности фотографического процесса). Вследствие этого физические голограммы, приведенные к размеру цифровых, все же отличаются от них, особенно в тонкостях структуры. Общий макрорисунок у них весьма близок, а вот структурные элементы по форме и взаимному положению отличаются из-за рассогласования в положении объекта относительно начала координат. Этот фактор в значительной степени влияет на частоту и направление интерференционных полос и поэтому во многом определяет микроструктуру голограммы. Для физических голограмм характерна неодинаковость качества проработки структуры по полю голограммы. [c.106]

Голографические вогнутые дифракционные решетки. Если сферическую заготовку, покрытую слоем фоторезистного материала (т.е. материала, изменяющего свойства под действием света), освещать двумя параллельными пучками когерентного излучения, образующими с нормалью к оси заготовки угол а, то после соответствующей обработки экспонированного слоя на поверхности сферы образуется периодическая структура (называемая голографической решеткой) с прямыми штрихами и с периодом d = /./2sin а, равным расстоянию между максимумами образовавшейся интерференционной картины. Такая решетка (тпп I) по своим свойствам и величине аберраций эквивалентна обычной нарезной сферической решетке. [c.295]

Голографический, или голограммный оптический, элемент преобразует волновой фронт как и оптическая деталь, т. е. фокусирует, отклоняет, расщепляет лучи. Однако в основе этих явлений лежит дифракция света на периодической или квази-периодической структурах. Эта структура формируется на основе тех принципов, которые уже были рассмотрены. Дифракционная структура голографического элемента получается в результате образования на высокоотражающем светочувствительном материале интерференционной картины от двух или большего числа когерентных волн. Голографические (дифракционные) элементы могут быть использованы как линзы, решетки, мультипликаторы и др. Они также применяются для фильтрации изображений и коррекции волнового фронта. [c.410]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...