Голографический объектив

Это выражение определяет зависимость ширины спектра пространственных частот от параметров голографического объекта. [c.31]

Это означает, что ширина спектра оптического сигнала зависит от размеров френелевского образа объекта и от ширины его спектра пространственных частот. Из этого следует, что ширина спектра пространственных частот оптического сигнала в этом случае, как и в случае голограммы Фурье без рассеивателя, определяется размерами голографического объекта. [c.41]

Фото 14- Киносъемочный голографический объектив ОКГ-2 с диаметром зрачка 200 мм и фокусным расстоянием 150 мм [c.299]

Таким образом, можно получить увеличенное голографическое изображение, подобное объекту в это.м случае длина просвечивающей волны должна быть больше, чем предметной и опорной. [c.251]

Здесь 2. (расстояния от изображения и объекта до линзы, точнее, до ее главных плоскостей) аналогичны г , rs. Показатели преломлений 2, 1 пространства предметов и пространства изображений следует соотнести с волновыми числами к, к. Роль фокусных расстояний голографической системы играют величины /, определяемые соотношениями [c.252]

Полезными свойствами обладают голографические системы определенного рода, в которых каждая точка предмета порождает на голограмме элементарную решетку Рэлея. Один из способов осуществления таких голограмм иллюстрируется схемой, изображенной на рис. 11.10. Плоский прозрачный объект, показанный пунктиром, просвечивается параллельным пучком лазерного излучения часть того же пучка фокусируется линзой А на малое отверстие О, которое служит источником опорной сферической волны. Схема обеспечивает, очевидно, когерентность опорной волны и волн, идущих от предмета. [c.254]

На рис. 11.14, а показана схема голографического опыта такого рода. Объект S освещается лазерным излучением через фотопластинку, и отраженные волны распространяются назад к слою специальной фотоэмульсии ФЭ, практически прозрачной до проявления. [c.263]

Рассмотрим один из методов прикладной голографии, именуемый голографической интерферометрией и нашедший очень широкое распространение. Сущность этого метода в простейшем варианте заключается в следующем. На одну фотопластинку последовательно регистрируются две интерференционные картины, соответствующие двум разным, но мало отличающимся состояниям объекта, например, в процессе деформации. При просвечивании такой двойной голограммы образуются, очевидно, два изображения объекта, измененные относительно друг друга в той же мере, как и объект в двух его состояниях. Восстановленные волны, формирующие эти два изображения, когерентны, интерферируют, и на поверхности изображения наблюдаются полосы, которые и характеризуют изменение состояния объекта. [c.269]

В другом варианте голограмма изготавливается для какого-то определенного состояния объекта при ее просвечивании объект не удаляется и производится его освещение, как на первом этапе голографирования. Тогда опять получаем две волны, одна формирует голографическое изображение, а другая распространяется от самого объекта. Если теперь происходят какие-либо изменения в состоянии объекта (в сравнении с тем, что было во время экспонирования голограммы), то между указанными волнами возникает разность хода и изображение покрывается интерференционными полосами. [c.269]

Замечательной особенностью голографической интерферометрии является отсутствие жестких требований к обработке отражающих поверхностей или оптической однородности исследуемых объектов. В самом деле, в результате деформаций, вибраций и других изменений состояния объекта возникают разности хода, изменяющиеся вдоль поверхности тела. Поэтому картина полос аналогична картине, наблюдаемой в случае интерференции в тонкой пленке (см. [c.270]

Рис. 11.16. Деформации объекта, зарегистрированные методом голографической интерферометрии.

Благодаря указанной особенности можно осуществлять голо-графическую интерференцию при отражении света от шероховатых поверхностей рассеивающих тел (например, автомобильных шин, балок, корродирующих поверхностей и т. п.), для объектов, заключенных в сосуд с очень неоднородными стенками и т. д. Поэтому голографическая интерферометрия и получила обширные применения. [c.271]

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]

Голографическая интерферометрия находит применение в исследованиях как прозрачных, так и отражающих свет объектов. Различия, имеющиеся в исследовании объектов. этих двух типов, не носят принципиального характера, хотя исследование прозрачных фазовых неоднородностей обычно выделяют в отдельное направление голографической интерферометрии. Это объясняется спецификой используемых схем и методов интерпретации результатов, которые, в свою очередь, определяются типичностью характера вносимых такими объектами фазовых искажений. К числу этих объектов относятся газовые потоки, ударные волны, плазма, тонкие пленки. Группу объектов, вносящих сильные [c.31]

Как правило, раз.тичны и задачи исследований объектов этих двух групп. Если исследование методами голографической интерферометрии слабых фазовых объектов ставит своей конечной целью определить по распределению показателя преломления плотность газа, концентрацию атомов и электронов, температуру и другие параметры, то применение этих методов к оптическим. элементам дает возможность проверить их характеристики на качество. [c.32]

Спекл-интерферометрия, также как и голографическая-интерферометрия, где для освещения обычно используют лазерные источники, позволяет измерять смещения (статические и динамические) и исследовать форму оптически грубой поверхности с чувствительностью порядка длины волны света. По.этому новые интерферометрические методы можно рассматривать как перенос методов классической интерферометрии на широкий класс объектов и систем, которые находились ранее за их пределами. Спекл-интерферометрия развивалась на принципах голографической интерферометрии и базируется на спекл-эффекте, который приводит к формированию случайной интерференционной картины, наблюдаемой при рассеянии когерентного света на оптически грубой поверхности. [c.33]

В каждой установке для получения голограмм можно выделить объект, источник когерентного света (лазер), регистрирующую среду и различные вспомогательные оптические. элементы. Как правило, в голографической схеме [c.38]

Обычно голографическая схема включает в себя около десятка оптических элементов, каждый из которых зажимается в специальные оправы, имеющие необходимые юстировочные степени свободы. Стабильность положения оптических. элементов в голографической схеме должна удовлетворять жестким требованиям виброустойчивости. Так, смещение любых частей установки во время выдержки не должно приводить к изменению разности хода между интерферирующими пучками, большему чем л/4. При разности хода в л/2 интерференционная картина полностью размывается. Из опыта следует, что для получения высококачественной голограммы необходимо, чтобы отражающие или рассеивающие свет оптические. элементы (а к ним относится и изучаемый объект) не смещались более чем на >./8. К элементам, пропускающим световые пучки, предъявляются менее жесткие требования. Для того, чтобы во время экспозиции не происходило смещения интерференционной картины, все. элементы голографической схемы жестко крепят на едином основании—оптической скамье или плите. Однако при больших экспозициях. этого бывает недостаточно, так как за счет вибрации и нестабильности температуры также может происходить смещение интерференционной картины в плоскости регистрирующей среды. По.этому голографические установки дополнительно раз- [c.39]

Требования к объектам в голографических процессах [c.40]

Голографическая схема для получения голограмм прозрачных объектов, использующая деление светового потока по волновому фронту, приведена на рис. 14, а. Часть параллельного пучка света проходит непосредственно через объект и попадает на голограмму другая часть с помощью отклоняющей призмы образует опорный пучок. Здесь в опорный пучок введена также линза, с помощью которой опорный пучок фокусируется в некоторую область объекта, принимаемую за начало отсчета интерференционных полос. Такая компоновка схемы позволяет исключить влияние на картину полос изменений, происходящих в прозрачном 48 [c.48]

В голографической схеме, основанной также на методе локального опорного пучка, но применимой для непрозрачных объектов (рис. 14, б), опорный пучок с помощью линзы фокусируется в некоторую точку на объекте, в которой для увеличения отражательной способности и формирования необходимого пучка наклеивают плоское или сферическое зеркало. Поскольку при смещении объекта как жесткого целого в опорный и объектный пучки вносится одинаковый фазовый сдвиг, картина интерференционных полос будет отражать только деформацию поверхности. Эти схемы нашли широкое применение при анализе ко- [c.49]

Улучшение качества оптических изображений. Голо-графический метод исправления изображений путем исключения аппаратной функции также основан на принципе обратимости опорной и объектной волн. Для изготовления голографического пространственного фильтра в плоскость / (см. рис. 16) помещают транспарант изображения объекта, которое построено оптической системой (ее аппаратную функцию). Голограмму по-прежнему регистрируют в частотной плоскости 2 и после проявления помещают на прежнее место. Затем в плоскости / устанавливают транспарант, подлежащий исправлению, а пучок, служивший опорным при записи голографического фильтра, перекрывают. Вследствие фильтрации в плоскости 3 образуется исправленное изображение транспаранта. [c.53]

Голографические установки для исследования стационарных процессов предназначены для получения и исследования голограмм стационарных или медленно изменяющихся объектов и позволяют осуществлять разнообразные голографические схемы и схемы восстановления изображений объекта как в проходящем, так и в отраженном свете. [c.72]

Голографические установки для исследования нестационарных процессов предназначены для регистрации быстропротекающих процессов методами импульсной голографии и голографической интерферометрии и позволяют исследовать оптически прозрачные, отражающие, рассеивающие и самосветящиеся объекты. Типичной установкой для решения этих задач является отечественная голографическая установка УИГ-1М. Конструктивно она выполнена в виде металлического каркаса, в верхней части которого смонтирован пульт управления и оптическая скамья с набором оптических. элементов и импульсным лазером с двумя усилителями. Внутри каркаса размещены блоки питания лазеров и усилителей. [c.74]

Имеется ряд веских оснований для такого синтеза голограмм и, в частности, то обстоятельство, что геометрические размеры голографического объекта в этом случае не ограничиваются такими факторами, как когерентность осветцения, вибрация или турбулентность [c.180]

Для восстановления волнового поля предмета, тем самым для получения его объемного изображения, голограмму помещают в то место, где была расположена фотопластинка при фотографировании, и затем освещают голограмму световым пучком того же лазера под тем же углом, под которым было осуществлено экспонирование. При этом происходит дифракция огюрной волны на голограмме и мы видим объемное со всеми присущими самому объекту свойствами (в нем сохраняется также распределение освещенности, как и в объекте) мнимое изображение. Оно кажется нам настолько реальным что даже игюй раз появляется желание потрогать предмет. Разумеется, это невозможно, так как в данном случае изображение образовано голографической копией волны, рассеянной предметом во время записи голограммы. [c.206]

Выполнение условия Брэгга—Вульфа для плоскостей Липпмана приводит к избирательности голограммы по отношению к длине волны света, с помощью которого осуществляется восстановление изображения объекта. В действительности при условии постоянства межплоскостного расстояния d, как видно из условия Липпмана— Брэгга—Вульфа, восстановление волнового фронта произойдет только в том случае, если оно осуществляется при той же длине волны, при которой производилась голографическая запись на фотопластинку. Этот факт позволил Ю. Н. Денисюку в качестве источника, восстанавливающего изображение света, пользоваться источником сплошного спектра (светом от солнца и даже от карманного фонарика). В данном случае голограмма из спектра с разными длинами волн выбирает нужную ей одну длину, в которой именно производилась запись, — голограмма действует подобно интерфе-pei/ционному фильтру. [c.219]

Равномерное распределение по голограмме света, рассеянного объектом, не вызывает локальных переэкспозиций регистрирующей среды и в то же время, как было показано на примере дифракционной пластинки Френеля, голограмма имеет фокусирующие свойства. Это приводит к тому, что при восстановлении в одни точки изображения может быть сфокусировано много больще света, чем в другие. Следовательно, в изображении объекта можно получить много больший диапазон яркостей, чем. это позволяют свойства самой регистрирующей среды. В результате голографическое изображение может передавать интервалы яркостей в объекте на 2—3 порядка больше, чем, например, фотография. [c.26]

Второй метод голографической интерферометрии — метод реального времени — соответствует методу двух экспозиций. Разница между ними заключается лишь в том, что при использовании реального времени вместо второй экспозиции голографическое изображение непосредственно интерферирует с предметом, с которого получена голограмма. При восстановлении опорный и объектный пучки освещают голограмму и объект, с которого она получена. Отраженные волны интерферируют между собой. Это позволяет сравнить реальный объект с идеальным , т. е. эталонным объектом. Он может быть представлен, например, 1 олограммой, синтезированной на ЭВМ. [c.29]

И, наконец, четвертый метод голографической интерферометрии— стробоголографический. Он применяется совместно с методом голографической интерферометрии регщьного времени. Вначале получают голограмму неподвижной поверхности объекта и после проявления возвращают фотопластинку в исходное положение. Затем возбуждают вибрацию поверхности и освещают ее во время каждого периода колебаний коротким световым импульсом. Если импульс достаточно короткий, то этот метод эквивалентен методу голографической интеферометрии реального времени для неподвижных объектов. Но так как световой импульс может освещать вибрирующую поверхность в различных фазах колебания,. этот метод дает возможность сравнивать положение поверхности в любой фазе колебаний с положением неподвижного объекта. [c.30]

Основным недостатком методов голографической интерферометрии являегея качественный характер информации, получаемой от объекта. Получение количественной информации требует громоздких математических вычислений и сложного аппаратурн01 0 решения измерительного устройства, что приводит в известной мере к увеличению погреш Ости и трудности получения измерительт)й информации в реальном времени. [c.32]

Первые лазерные голограммы были получены Е. Лейтом и Ю. Упатниексом, предложившими другую голографическую схему. Они разделили световые пучки, получив при восстановлении изображение высокого качества со всеми. эффектами объемности, как это предсказывал Д. Г абор. Изображенная на рис. 4 схема Лейта предназначена для регистрации непрозрачных и отражающих объектов. Прозрачные [c.43]

Когда объект находится достаточно далеко от фотопластинки либо в фокусе линзы (рис. 13, 6), каждая точка объекта посылает на фотопластинку параллельный световой пучок, при этом связь между амплитудно-фазовыми распределениями объектной волны в плоскости голограммы и в плоскости объекта дается преобразованием Фурье или Фурье-образом, осуществляющим разложение оптического изображения объекта в двумерный спектр по пространственным частотам (более подробно о преобразовании Фурье мы поговорим в главе Голографические оптические. элементы ). Голограмма в. этом случае называется голограммой Фраунгофера. Если амплитудно-фазовые распределения объектной и опорной волн являются Фурье-образами и объекта, и опорного источника, то голограмму называют голограммой Фурье. При получении голограммы Фурье объект и опорный источник обычно располагают в фокусе линзы (рис. 13, в). В случае безлинзовой голограммы Фурье опорный источник располагают в плоскости объекта (рис. 13 г). При. этом фронт опорной во7шы и фронты. элементарных волн, рассеянных отдельными точками объекта, имеют одинаковую кривизну. В результате структура и свойства голограммы практически такие же, как у голограммы Фурье. Голограммы Френеля образуются в том случае, когда каждая точка объекта посылает на фотопластинку сферическую волну (рис. 13, <)). [c.47]

Голографический способ получения согласованного пространственного фильтра позволяет сохранить фазовую информацию об объекте, с которым он со1ласован (по которому он изготовлен), и резко снизить уровень паразитных световых сигналов. Схема получения голографического согласованного фильтра пространственных частот представлена на рис. 16. В частотной плоскости 2 по-прежнему образуется Фурье-образ транспаранта, помещенного в плоскость /, но в результате интерференции с когерентным фоном, создаваемым с помощью оптического клина К, в частотной плоскости 2 образуется голограмма, которая, как уже отмечалось, называется голограммой Фурье. [c.52]

Голографические пространственные фильтры используют в голографических устройствах распознавания образов и в устройствах оптической обработки информации. Этот метод опознавания тем надежнее, чем сложнее объект, который надо распознават . [c.53]

Голографические компенсаторы представляют большой интерес для решения проблемы получения изображений в когерентном свете с использованием для передачи оптических сигналов световолоконных жгутов и шайб. Однако они имеют существенный недостаток — непригодны, если искажающая среда нестационарна (как, например, турбулентная атмосфера). Для этого случая разработаны методы, не требующие применения голо-графических компенсаторов. Они основаны на том, что при получении голограммы объекта, наблюдаемого через нестационарную искажающую среду, опорный и объектный пучки искажаются в равной степени, так как их с помощью специальных мер пропускают практически по одному и тому же пути. Поскольку искажения обоих пучков одинаковы, они никак не отразятся на получаемой голо- [c.55]

Голографические мультипликаторы с пространственным разделением волнового фронта содержат растр голографических элементов, каждый из которых строит изображение предмета (с полем, равным единичному изображению— одному модулю). В них разделение волнов01ю фронта, распространяющегося от объекта, осуществляется входными зрачками этих элементов, причем в каждый зрачок попадает только часть волнового фронта. Каждый элемент такого растра представляет собой осевую голографическую линзу, концентрические кольца которой образуются в результате интерференции сферического и плоского волновых фронтов. [c.61]

Голографические мультипликаторы с угловым делением волнового фронта содержат голограмму, представляющую собой единый мультиплицирующий элемент и обеспечивающую формирование множества микроизображений за счет дифракции на структуре голограммы световой волны, распространяющейся от объекта. При этом каждое отдельное микроизображение строится волновым фронтом, образованным всей структурой голограммы (всей ее площадью). Эти голограммы-мультипликаторы могут быть двух типов голограммы Френеля и голограммы Фурье. [c.62]

В настоящее время в нашей стране и за рубежом разработано и выпускается промышленностью большое количество голографических установок и приборов, предназначенных как для лабораторных исследований, так и для контроля качества промышленной продукции. Аппаратура предназначена для получения голограмм и интерферограмм исследуемых объектов и измерения их параметров. Современные 10лографические установки имеют хорошие виброзащитные устройства и могут эксплуатироваться практически в любых условиях. [c.71]

Эндоскопические оптические приборы предназначены для рассмотрения внутренних поверхностей и предметов в труднодоступных полостях и объемах. Сегодня медицинская и техническая. эндоскопия превратилась в обширную и быстроразвивающуюся отрасль оптического приборостроения. Весьма перспективным является использование в >ндоскопии голографических схем с применением. элементов волоконной оптики различных типов. Они позволяют существенно упростить конструкцию голографических схем при введении в одну из ее оптических ветвей — объектную или опорную, или обе одновременно — световодов. При. этом уменьшается число необходимых. элементов, габаритные размеры и масса схемы, увеличивается ее светосила и, что весьма важно, помехозащищенность (от пыли, вибрации и т. п.). Использование световодов в юлографии существенно расширяет области применения интерференционных методов исследования изучение труднодоступных объектов и закрытых полостей, упрощение получения голограмм объектов одновременно для нескольких углов освещения (.это особенно важно при исследовании неоднородностей сложной формы). При этом возможно получение на одной фотопластинке при ОДНОМ общем опорном пучке одновременно несколь- [c.77]

Весьма существенной с точки зрения получения голографических изображений сильно рассеивающих объектов является присущая волоконным жгутам исключительно высокая светособирательная способность. Волокна с большой числовой апертурой способны захватывать и передавать конус лучей с раскрытием, приближающимся к 180°. Широкое применение нашли световоды и различные волоконные оптические. злементы в связи с развитием нового направления голографии — интегральной голографии. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...