Голографическая разрешающая способность

Разрешающая способность голографических систем [c.256]

Рис. 11.12. К определению разрешающей способности голографических систем.

Как известно, информация об объекте фиксируется на голограмме в виде совокупности интерференционных полос, причем расстояние между соседними полосами имеет порядок длины волны света, используемого в процессе получения голограммы. Следовательно, максимально возможная плотность записи информации обратно пропорциональна квадрату длины волны света с коэффициентом пропорциональности порядка единицы. Например, если для записи информации используется излучение гелий-неонового лазера (с длиной волны равной 0,6.3 мкм =, = 0,63- 1() см), то на I см голограммы можно записать до 3- К)" бит (бит — это двоичная единица информации, принимающая значения 0 или I). При этом, естественно, предполагается, что регистрирующая среда, на которой записывается голографическое поле, обладает разрешающей способностью, превышающей 2000 линий/мм. Такие вещества, как указывалось ранее, существуют и широко используются в голографии. [c.96]

Интерференционный характер записи голограммы требует высокой когерентности излучения источника и стабильности установки во время экспонирования относительные перемещения отдельных ее элементов не должны превосходить четверти длины световой волны. Поэтому обычно голографические установки располагаются на массивных амортизированных металлических или гранитных плитах. В качестве источников излучения используются преимущественно непрерывные гелиево-неоновые и аргоновые лазеры, обладающие достаточно высокой пространственной и временной когерентностью. Из-за больших углов схождения интерферирующих пучков для записи голограмм приходится ис-использовать фотоматериалы, обладающие высокой (более 1000 лин/мм) разрешающей способностью и, следовательно, малой чувствительностью [107]. Недостаточно высокая мощность применяемых лазеров и малая чувствительность фотоматериалов накладывают ограничения на размеры исследуемых объектов, которые Б настоящее время, как правило, не превосходят 1x1 м . [c.212]

Применение методов спекл-фотографии и спекл-интерферо-метрии для исследований напряженно-деформированного состояния обусловлено преимуществами этих методов по сравнению с голографической интерферометрией увеличение диапазона измерений, возможность выделения отдельных компонент вектора перемещений, снижение требований к разрешающей способности регистрирующей среды и когерентности источников света, простота оптических схем и пониженные требования к виброзащите установок. [c.546]

Необходимо также обеспечивать стабильность указанных показателей во времени, учитывая, что обработка будет вестись с относительно меньшим участием человека. Для выполнения указанных требований будет повышаться точность изготовления основных деталей станка, точность сборки и регулировки, а также жесткость элементов, например шпиндельных узлов, износостойкость направляющих и опор, стабильность во времени размеров и формы базовых и корпусных деталей. Для повышения точности обработки на станках будут использовать специальные системы и устройства компенсации систематических погрешностей ходовых винтов, направляющих и других элементов станков. В станки будут встраивать устройства микропроцессорного управления и различные высокоточные датчики, имеющие высокую разрешающую способность для линейных и угловых перемещений, контроля температуры, тензометрические преобразователи и другие элементы автоматики. Система управления точностью обработки на станке будет обеспечивать обратную связь привода через микропроцессорную систему управления. Наряду с индуктивными системами измерений предполагается использовать в станках оптоэлектронные, голографические и лазерные системы. [c.353]

Здесь рассматривались два звена голографической системы записи и восстановления волнового фронта— и установлено, что ограничивающим информационную емкость в случае сверхвысокой разрешающей способности материала является звено восстановления. Но, кроме того, имеется звено формирования светового поля объекта и опорного пучка, информационная емкость которого при оптимальной реализации формирования поля ограничивается не больше, чем емкость звена восстановления. [c.67]

Наиболее узким звеном голографической системы является второе ему присущи все виды потерь пространственной информации. Поэтому чаще всего при оценке разрешающей способности рассматривают, главным образом, влияние свойств голограммы и материала, на котором записывается голограмма. Необходимо, однако, отметить, что влияние потерь пространственной информации во втором звене голографической системы существенно зависит от характера формирования сигнала в первом звене и от особенностей восстановления волнового фронта. [c.84]

Подобное утверждение подтверждается как теоретически [24], так и экспериментальными результатами. Так, в работе [40] показано, что разрешающая способность голографической системы достигает дифракционного предела. В той же работе приводится сравнение частотно-контрастной характеристики голографической системы с характеристикой почти безаберрационного [c.121]

Уже отмечалось, что волновой процесс (реальный или записанный без искажений) несет в себе информации больше, чем записанное плоское изображение, и различие заключается прежде всего в информации о распределении света по направлениям. Можно, однако, показать, что предел объема записанной информации определяется размером поверхности, на которой она записана, и либо разрешаюш,ей способностью материала, если она является ограничивающим фактором, либо длиной волны падающего света. Ограниченность размера и разрешающей способности материала, на котором записана голограмма, приводят к некоторой неопределенности в направлениях распространения волны и к увеличению элементов разрешения изображения объекта. В предельном случае общее число различимых деталей плоской проекции объекта и направлений распространения света приближается к предельному числу элементов, различаемых на светочувствительном материале. То же относится и к линзовой оптической системе. Хотя ограниченность информационной емкости светочувствительного материала и не позволяет передать больше информации, потери информации при разных способах записи (голографическом или линзовом) могут быть различны. Преимущество здесь остается за тем видом записи, который лучше согласован с характеристиками светочувствительного материала. [c.123]

В заключение отметим, что исследования возможностей создания и использования полупроводниковых носителей информации, некоторые результаты которых ми только что рассмотрели, находятся в стадии интенсивного развития. Даже предварительные результаты исследования носителей на основе ХСП показали перспективность этих материалов. Высокая разрешающая способность, большая дифракционная эффективность при голографической записи и реверсивность этих материалов, несомненно, приведут к использованию этих материалов в голографии и при решении задач оптической обработки информации. Определенным недостатком этих материалов является их сравнительно низкая чувствительность, что, по-видимому, несколько ограничит область их применения, хотя, возможно, найдутся пути повышения чувствительности, например, за счет широких возможностей изменять состав этих материалов. [c.145]

В голографической записи фотографические эмульсии получили наибольшее признание по сравнению с другими эмульсиями. Это объясняется несколькими причинами. В частности, фотографические эмульсии характеризуются очень высокой экспозиционной чувствительностью и разрешающей способностью, а также широким диапазоном спектральной чувствительности. Кроме того, фотографические эмульсии легко обрабатываются, и их можно применять для получения как плоских, так и объемных голограмм с амплитудной или фазовой записью. Фотографические эмульсии наносятся на пленочную или стеклянную подложку. Процесс записи является по своей природе фотохимическим, в результате чего меняется оптическая плотность, которая модулирует считывающий пучок. Для того чтобы проявить и зафиксировать скрытое изображение, образовавшееся после экспонирования, необходима химическая обработка. К сожалению, после фиксирования невозможна перезапись или реверсивная запись. Голограммы копируются, как правило, методом контактной печати. В этом разделе мы будем рассматривать главным образом запись плоских амплитудных голограмм. Получение фазовых, объемных и других разновидностей голограмм на основе галогенидов серебра обсуждается в 9.1. [c.299]

Рис. 1. Схема голографического микроскопа с предварительным увеличением в обычном микроскопе. Угол падения опорного пучка можно менять (для согласования пространственной частоты голограммы с разрешающей способностью пленки). М — зеркало СД — светоделитель, L — линза.

Создание систем цветного объемного голографического кинематографа, обладающих огромными изобразительными возможностями, позволит одновременно достигнуть высоких экономических показателей за счет очень высокой разрешающей способности голо-графических фотоматериалов и использования специальных физических процессов. Например, применение щелевой оптики с регистрацией и воспроизведением только горизонтальных ракурсов изображения позволяет наряду с большими изобразительными возможностями получить и высокоэкономичные технические решения. [c.10]

В голографическом процессе снижение резкости изображения обусловлено другими причинами. Разрешающая способность голо-графических фотоматериалов столь велика, а размеры зерен фотоэмульсии столь малы, что эти факторы непосредственно не могут оказывать влияния на резкость изображения. При поперечных размерах кадра на пленке, равных нескольким миллиметрам или более, дифракционное рассеяние света также практически не влияет на резкость изображения. [c.222]

Соотношения (11.199) — (11.201) указывают на весьма эффективный путь подавления пятнистых структур голографического изображения за счет увеличения пространственной частоты за пределы разрешающей способности системы передачи — восприятия голографического изображения. [c.238]

Интерференционная зернистость является серьезным препятствием для достижения большой разрешающей способности при получении изображений в когерентном свете. Поскольку голографическая регистрация не обходится без использования когерентного света, проблема уменьшения зернистости имеет первостепенное значение в голографии. [c.118]

В действительности, однако, в настоящее время результаты экспериментов в области оптической голографической микроскопии не являются очень внушительными и многообещающими. Было получено приблизительное увеличение 120 , а разрешающая способность при этом составляла единицы микрон. [c.188]

Ожидается, что непосредственное применение в промышленности голографическая микроскопия найдет при решении задачи изготовления микроэлектронных масок. До настоящего времени для этих целей использовались высококачественные, необычайно сложные и дорогостоящие объективы. Такие объективы должны иметь большую разрешающую способность по всему полю зрения, которое может быть чрезвычайно большим. Кроме того, возникает необходимость многократного впечатывания изображения на соседние участки материала. [c.189]

О преимуществах схемы прямой регистрации уже говорилось, к недостаткам ее можно отнести высокие требования к разрешающей способности регистрирующей среды и сильное влияние пятнистой структуры (спек.л-структуры) на качество изображения. В голографической схеме, использующей микрообъективы для создания увеличенно1 о изображения предмета, требования к разрешающей способности минимальны, пятнистая структура мало влияет на изображение, но поле зрения и глубина регистрируемого пространства определяются свойствами применяемого микрообъектива и оказываются весьма мaJ ыми. Таким образом, обе описанные схемы [ологра-фического микроскопа обладают существенными недостатками, ограничивающими возможностг. их применения при микроскопических исследованиях. [c.85]

Для регистрации результатов исследований, полученных при помощи прямотеневых, шлирных, интерференционных и голографических. методов, могут быть использованы различные расположенные в плоскости экрана светорегистрирующие среды, такие как фотографические и электрографические материалы, фоторезисторы, полупроводниковые светочувствительные экраны. Однако-широкое применение в настоящее время нашли галоидосеребряные фотографические материалы из-за их сравнительной дешевизны, высокой чувствительности и разрешающей способности. Разрешающая способность некоторых из них достигает 2800 линий на 1 мм и более. [c.221]

Возьмем, например, пленку типа Панхром-10, имеющую индекс чувствительности 200 ед ГОСТ. Ее разрешающая способность — несколько десятков линий на миллиметр и, следовательно, лри использовании для голографической записи в большинстве случаев практически ее чувствительность равна нулю. В то же время для передачи изображений с малой пространственной плотностью информации такая пленка вполне пригодна. [c.105]

В голографическом варианте факторами, ограничивающими разрешающую способность, также являются ограниченность апертуры голограммы и ее аберрации. Однако создание практически безаберрационных голограмм не встречается с такими трудностями, как при исправлении аберраций объективов. Коррекция аберраций объективов является, как правило, чрезвычайно трудоемкой задачей, которая до конца не решается. В голографии же, как показывает эксперимент, удается сравнительно легко достигнуть дифракционного предела разрешения при определенных размерах голограммы. Кроме того, создание голограмм большего размера является более простой задачей, чем создание объективов с большой апертурой. Следовательно, возможности голографии в отношении достижения высокой разрешающей способности выше, чем возможности лиизовой оптики. [c.121]

Современные голографические системы передачи изображения используют телевизионную или фототелеграфную системы связи, что требует пересъемки изображения переданной голограммы либо с экрана кинескопа, либо с фототелеграфного бланка. В этом случае необходимо учитывать, кроме апертурной характеристики системы передачи, апертурную характеристику пересъемочной оптики, разрешающую способность фотопленки и ее шумы. Одиако не приводит к принципиальным измеиеииям выражения (5.3.7). [c.183]

С этой точки зрения интересны работы Строука по улучшению изображений электронных микроскопов с помощью голографических фильтров [163]. Применение оптических методов обработки информации для обработки спектрограмм, рентгенограмм, изображений с электроинЫ1х микроскопов и т. п., для устранении влияния аппаратных функций спектральных приборов, рентгеновских установок, электронных микроскопов на качество формируемых ими изображений может явитьси эффективным средством существенного увеличении разрешающей способности этих приборов (до нескольких раз) без каких-либо конструктивных усовершенствований самих приборов. [c.263]

Для сравнения рассмотрим тот же самый эксперимент по голографированию частиц, но с использованием внеосевой голографии при параметрическом проектировании. Предполагается, что на обеих стадиях голографического процесса используются плоские световые волны с длиной волны 6328 А. Чтобы разрешить частицы диаметром 1 мм в соответствии с критерием Рэлея, разрешающая способность голограммы должна быть не менее 1 пары линий/мм. Из формулы (26) следует, что для полного разделения спектра восстановленного сфокусированного изображения от спектра фона смещения угол между волной, продифрагировавшей на частице, и опорной волной должен быть равен 0 ==О,11°. С другой стороны, в соответствии с формулой (24) центр восстановленного изображения должен удовлетворять условию [c.171]

В случае когда голограмма Фурье применяется в качестве пространственного фильтра (в таких применениях, как корреляционный анализ или винеровская фильтрация), обычно необходимо использовать одну из таких схем записи, в которых фурье-образ объекта совмещается с плоскостью записи голограммы. Хотя теоретически голограмма Фурье — Фраунгофера представляет собой наилучший выбор для этой цели, поскольку она позволяет свести к минимуму голографические аберрации, требования к величине аберраций используемого объектива столь жесткие, что, если требуется высокая разрешающая способность, стоимость объектива может оказаться ограничивающим фактором для некоторых применений. [c.194]

Регистрация спектра методами голографической интерферометрии имеет ряд существенных преимуществ перед другими методами. Наиболее часто упоминаемым преимуществом является скорость регистрации. Фокусируя свет в направлении оси у с помощью цилиндрической линзы и согласуя необходимое разрешение с разрешающей способностью фотопленки, можно добиться очень высокой скорости записи непрерывных событий. Последним достижением в скорости записи является 4-10 спектров в секунду [4]. В принципе можно записывать спектр непрерывно на быстро движущуюся пленку [1]. Для импульсных источников время записи равно длительности импульса Ы. Разрешение по частоте ограничивается условием 6v Ы . Поскольку v=OT, разрешение в волновых числах [c.654]

На рис. 1 приведена типичная схема установки, используемая для голографического определения размеров частиц. Освещение лучше всего осуществлять импульсным рубиновым лазером этот лазер эбеснечивает время экспозиции 10 с, которое требуется при paspeujennii в несколько микрометров и при средней скорости частиц 100 см/с. Естественно, что более высокие скорости требуют еще меньших экспозиций. Луч света рубинового лазера с модулированной добротностью проходит через пространственный фильтр, коллимируется (следует отметить, что коллимироваиие не является обязательным) и освещает исследуемый объем. Реальный объем, который может быть исследован, зависит от требуемого разрешения, но обычно он равен нескольким кубическим сантиметрам при размерах частиц от 2 мкм и более. Прежде чем записать голограмму, бывает выгодно ввести некоторое увеличение голограммы, чтобы облегчить требование к разрешающей способности регистрирующего материала. Исследуемый объем записывается целиком (на рис. 1 указаны типичные плоскости записи). Детали оптического оборудования таких систем зависят от специфики применения и природы исследуемого явления. [c.669]

Американский ученый Чарльз И ( harls Ih) разработал голо-графический процесс перевода двухмерных цветных изображений кинофильмов на голографическую кинопленку с целью долговременного хранения. Однако выбранные технические решения оказались чрезмерно дорогими, что препятствует практической реализации выполненной разработки. Благодаря исключительно высокой разрешающей способности голографической пленки можно найти пути технического решения проблемы, дающие экономический эффект. [c.8]

Возможность использования материала для голографической записи определяется также разрешающей способностью, измеряемой числом линий на 1 мм длины кристалла. Для LiNbOs эта величина оценивается [c.320]

Рис 7 12 Диаграмма чувствительность к записи (энергетическая I, информационная 10) — разрешающая способность Л для различвых сред, используемых при голографическом хранении информации [64] Обозначения- ОЯ — материал, подвершенный оптическому иркашению ФП — фотополимер МО — магнитооптическая пленка СЭ — сегнетоэлектрик Ф — фотопленка АНН — аморфный полупроводник ФХ — фотохромный материал Г — термопластик, светлые кружки— об1ратимая запись темные кружки — обратимая запись с ограниченным числом циклов, квадратики— необратимая запись. [c.321]

При помощи голографического метода можно записать также фазу световой волны. Цри зтом волна, несущая информацию о предмете, интерферирует с другой волной, называемой референтной. Возникшее в результате стационарное интерферентное поле несет в себе информацию о предмете, которая заключена в пространственном распределении интенсивности интерференционных полос. Это интерференционное поле можно легко записать путем зкспонирования регистрирующей среды, обладающей большой разрешающей способностью. [c.6]

Как и в случае классических оптических систем, на качество голографического изображения накладываются ограничения, определяемые волновыми эффектами. Голограмма имеет конечные размеры, а восстанавливаюш ая волна ограничена, что вызывает дифракционные эффекты и приводит к уменьшению разрешающей способности. [c.87]

Фирма ОРВО в ГДР производит ряд фотографических материалов, пригодных для голографических целей. Для их обозначения используются две буквы и число. Первая буква L определяет только тип материала, вторая — сенсибилизацию. Так буква О используется для обозначения ортохроматической сенсибилизации (например, аргоновый лазер), а буква Р — для панхроматической сенсибилизации (например, гелий-неоновый лазер). Специальные пластинки для голографии из серии LP, обозначаемые LP2 и LP3, имеют разрешающую способность 2000 лин/мм для LP2 и 1000 лин/мм для LP3. При этом, естественно, что пластинки LP3 чувствительнее, чем LP2, приблизительно в 16 раз. Из серии L0 для голографии разработаны пластинки L02, которые имеют разрешение 2000 лин/мм. Толщина чувствительного слоя всех материалов равна 8 мкм. Для обработки рекомендуется проявитель ОРВО 71. [c.148]

Реверсивные голографические фильтры, как и оптически управляемые ПВМС, должны быть линейными по отношению к амплитуде считывающего света элементами, допускать многократное повторение циклов записи и стирания информации, обладать низким уровнем шумов и т. д. Эти и ряд других требований к ним совпадают с таковыми для ПВМС. Но имеются два существенных отличия. Первое — Это разрешающая способность фильтра. Она должна быть по крайней мере в 3—4 раза выше, чем у ПВМС. Второе отличие — более высокие требования к динамическому диапазону. Эти вопросы более подробно будут обсуждаться в главе 9. [c.31]

Как и оптически управляемые ПВМС, реверсивные голографические фильтры должны быть линейны по отношению к амплитуде считывающего света, допускать многократную перезапись, иметь низкий уровень собственных шумов и т. д. Эти и другие требования совпадают с предъявляемыми к ПВМС. Вместе с тем есть два существенных отличия. Во-первых, это касается разрешающей способности фильтра. При одной и той же площади рабочей поверхности фильтр должен превосходить ПВМС по разрешающей способности по крайней мере в 4 раза. Это необходимо для того, чтобы гарантировать достаточное угловое разделение между светом, формирующим корреляционную функцию, и неинформативными световыми пучками (первое и второе слагаемые в (9.30)). Для такого разделения опорная волна при записи фильтра должна направляться под углом 0 к оси Z, который даст возможность выполнить условие [c.251]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...