Решетки амплитудно-фазовые

Возможны, конечно, решетки амплитудно-фазовые, т. е. воздей-ствуюш,ие одновременно и на амплитуду, и на фазу. Общая теория таких решеток представляет повторение теории, рассмотренной в 45. Только вместо множителя sin Г(я / Д sin <р sin а -(яДД)8Шф = — - представляющего распределение амплитуды при дифракции на одной достаточно широкой щели, войдет множитель более общего вида F b,X, ф), также зависящий от ширины штриха Ь, длины волны Я и угла дифракции ф, но передающий и особенности штриха (его профиль, отражающую или пропускающую способность и т. д.). Таким образом, формула (46.1) заменится на [c.207]

Решетки амплитудно-фазовые 228 [c.350]

Рис. 6.21. Кривые разгона и амплитудно-фазовые характеристики по изменению избытка воздуха в уходящих газах для топки с цепной решеткой (выходная величина ДХ). а — входная величина — скорость цепной решетки Дш 4 —входная величина — расход воздуха

Распределение амплитуд, фаз и потока энергии для и = 2,5, 0 = 0,5 представлено на рис. 16. Поскольку длина волны в 2,5 раза меньше периода решетки, то этот случай можно считать переходным к коротковолновой области. В дифрагированном поле уже пять гармоник являются незатухающими. Вблизи над лентами существует явно выраженная стоячая волна. Это хорошо видно из амплитудно-фазового распределения. Максимумы и минимумы амплитуды поля расположены практически на одинаковом расстоянии от металла, как если бы вместо решетки была идеально отражающая плоскость. Изменения фазы также схожи по своему характеру со скачкообразным изменением фазы при отражении от плоскости. Такое практическое совпадение в обоих случаях амплитуд и фаз имеет место только вблизи лент, по мере же увеличения расстояния от поверхности различие становится все более заметным и прежде всего сказывается на месторасположении максимумов и минимумов амплитуды. С удалением от решетки область с четко выраженной стоячей волной быстро уменьшается. Приг> X [c.48]

Стоит отметить также, что обсуждаемые принципы имеют глубокие аналогии в классической оптике волновых пучков. Действительно, сформулированная выше на спектральном языке, задача о генерации цуга коротких импульсов за счет суперпозиции синхронизованных дискретных мод аналогична классической задаче о дифракции плоской волны на амплитудной решетке, а формула (2) совпадает с известной формулой дифракционной решетки. Сжатие фазово-модулированного сигнала дисперсионным элементом (оптическим компрессором) — это временной аналог пространственной фокусировки пучка с помощью линзы. [c.15]

Наоборот, если наблюдать эту же амплитудную решетку, создавая фазовый контраст, то получим [c.118]

Амплитудно-фазовые решетки. В них при прохождении через щель света существенно изменяется не только фаза, но и амплитуда волн, т. е. происходит поглощение света. [c.228]

Задание. 1. Изучить образование и распределение интенсивности в пространственно-частотных спектрах периодических структур амплитудной решетки, амплитудной сетки, фазовой прозрачной решетки, а также влияние фильтрации в плоскости пространственных частот на степень подобия изображения предмету. 2. Собрать и отъюстировать установку по схеме, показанной на рис. П.5. Изображение рассматриваемых предметов можно наблюдать либо увеличенным на экране, либо уменьшенным с помощью микроскопа. В последнем случае, очевидно, объектив должен иметь меньший фокус. 3. Наблюдать Фурье-спектр и оптическое изображение решетки, сетки, фазовой решетки 4. Измерить постоянную решетки и постоянные сетки, [c.510]

Расчеты показывают, что при интерференции волн плюс первого и минус первого порядков можно, используя амплитудно-фазовую решетку, достичь существенного выигрыша в интенсивности света по сравнению с решетками с непрозрачными штрихами. [c.165]

Рис. 111.36. Контраст полос и максимальная интенсивность света при интерференции нулевого и первого порядков на амплитудно-фазовой решетке Д = пХ1%, где п — нечетное число

Рассмотрим более общий случай. Допустим, что на участках длины b пропускаемость решетки равна Р, а на участках длины а она равна а. Величины а и Р постоянны, но могут быть комплексными. Таким образом, решетка является амплитудно-фазовой. Когда аир — числа вещественные, то решетка будет амплитудной. Если же они — числа вида ( р вещественно), то решетка становится чисто фазовой. Рассматриваемая амплитудно-фазовая решетка эквивалентна плоскопараллельной пластинке с пропускаемостью а и наложенной на нее дифракционной решетке. Пропускаемость последней на участках Ь равна (Р — а), а на участках а — нулю. Разумеется, величины а и Р, а и й можно поменять местами и получить вторую эквивалентную систему. Математически обе системы отличаются одна от другой только обозначениями, а потому достаточно рассмотреть лишь одну из них, например, первую. [c.341]

Амплитудная (а) и фазовая (fi) дифракционные решетки [c.299]

В простейшем случае, при записи методом бинарных голограмм, фильтр представляет собой дифракционную решетку с переменной шириной и положением штриха. На рис. 7.2, а показан дифференцирующий фильтр, амплитудная прозрачность которого равна 1 h x,y), значения фазы, равные О и я соответственно в верхней и нижней половинах фильтра, записываются так, что ширина полосы на данном участке голограммы пропорциональна соответствующему значению h (х у) , а фазовая информация кодируется путем смещения структуры штрихов в нижней половине фильтра на половину периода решетки, передающей пространственную несущую. [c.142]

Значение дифракционной эффективности решетки, зарегистрированной на материале, существенным образом зависит от того, является ли регистрирующая среда амплитудной или фазовой, тонкой или толстой , осуществляется ли восстановление в проходящем свете или отраженном (табл. 4.1.1). Кроме того, дифракционная эффективность зависит от параметров регистрации средней экспозиции, соотношения интенсивностей интерферирующих волн, режимов и способов обработки материала и т. д. Изучение этих зависимостей для каждого материала является необходимым условием оптимизации голографической регистрации. [c.133]

Амплитудная решетка, фазовая решетка [c.116]

Таким образом, изображение фазовой решетки выявляет изменения освещенности. Можно сравнить это появление фазового контраста с образованием изображения амплитудной решетки при когерентном освещении. Достаточно написать для амплитудной решетки [c.118]

В случае генератора с замкнутым линейным резонатором существуют три фактора, вызывающие частотное рассогласование обращенной и падающей волн. Два первых связаны с амплитудным условием генерации и отражают возможный сложный состав спектрального контура усиления, третий связан с фазовым условием генерации, которое для замкнутых резонаторов может быть выполнено не для всех произвольных частот. Рассмотрим эти факторы более детально. Если среда обладает смешанным типом нелинейного отклика, таким, что динамическая решетка рассогласована относительно интерференционной картины на угол, близкий, но не равный тг/2, то максимум контуров усиления и коэффициента отражения обращенной волны сдвигаются либо в положительную, либо в отрицательную сторону в зависимости от знака константы локальной нелинейности. Их частотное положение соответствует такой скорости движения решетки, при которой суммарный нелинейный отклик вновь становится чисто нелокальным. [c.153]

Появление этого важнейшего направления голографической интерферометрии практически полностью связано с разработкой и внедрением высокочувствительных ФРК. Ниже при рассмотрении физических основ явления мы ограничимся анализом случая фазовой динамической решетки, имея в виду, что исходные результаты могут быть получены также и на амплитудных динамических голограммах. [c.219]

Если в рассеянной волне имеются как амплитудные, так и фазовые вариации, то полосы на голограмме все еще сохраняют вид решетки в ее обобщенном смысле (рис. 1). Однако эти полосы решетки промодулированы как по положению, так и по интенсивности пространственным распределением электромагнитного поля рассеянной волны в непосредственной близости от фотопластинки. Если теперь решетку с модулированными полосами осветить плоской волной, то она воспроизведет (разд. 2) две различные системы дифрагированных волн, фазовая и амплитудная модуляции которых совпадают с аналогичными моду- [c.122]

Будем считать, как и раньше, что ось х ориентирована вдоль направления дисперсии призмы или решетки, а ось у перпендикулярна ей. Обозначим наличие пространственного кодирования вдоль направления х с помощью -функции Ь(х) числом О, И(х)—1, каким-либо более сложным кодом — 2, тип кодирования — амплитудное или фазовое — значками а и ф соответственно. В этом случае можно составить таблицу для монохроматоров (табл. 3). [c.120]

Чтобы подробно рассмотреть процесс образования изображения, распределение интенсивности изображения кристаллической решетки можно рассчитать с любой желаемой степенью точности, проводя п-волновые динамические расчеты, как было показано в гл. 10 и 11. Это позволяет получить амплитуды дифрагированных пучков и использовать их в качестве коэффициентов ряда Фурье, модифицированных фазовыми и амплитудными множителями, учитывающими влияние дефокусировки, сферическую аберрацию и ограничения, накладываемые апертурой. Для больших элементарных ячеек, изучавшихся в вышеупомянутых работах, число одновременно дифрагирующих пучков, которые должны учитьшаться при расчетах, может оказаться очень большим, вплоть до нескольких сотен, как показано на фиг. 13.4, в. [c.305]

Однако известны некоторые экспериментальные исследования, проведенные на более толстых кристаллах оксидов, когда использование одного только приближения фазовой решетки оказывалось явно недостаточным. В некоторых случаях, когда хорошее изображение типа амплитудного объекта получали при оптимальной дефокусировке для тонких областей кристалла (до 150 А), ориентированного таким образом, чтобы пучок был почти параллелен оси кристалла, изображение с хорошим амплитудным контрастом наблюдали также для толщин в интервале 700—1000 А, но не для толщин от 150 до 700 А [132]. Именно в такой области высоких толщин кристалла была получена фиг. 13.5. [c.306]

Объемные решетки. Голографические дифракционные решетки получаются как результат регистрации высокоразрешающим светочувствительным материалом картины интерференции двух когерентных плоских или сферических волн. В области пересечения волн создается синусоидальное распределение интенсивности, которое в зависимости от используемого материала будет регистрироваться либо в виде изменения пропускания светочувствительного слоя (в этом случае будет образовываться амплитудная голографическая решетка), либо в виде периодически изменяющегося показателя преломления (в этом случае будет образовываться фазовая решетка). Могут иметь место и рельефно-фазовые решетки с модуляцией глубины рельефа. [c.412]

Принцип действия плоской амплитудной решетки был рассмотрен в 5.2. Прозрачные амплитудные решетки используются главным образом для измерительных целей, например, измерений перемещений. Решетки, используемые в спектральных системах, являются фазовыми. [c.433]

Цель работы научиться собирать установку с плоской дифракционной решеткой и юстировать спектр, рассчитывать основные характеристики дифракционных решеток, оценивать разницу в спектрах амплитудной (прозрачной) и фазовой (отражательной) решеток. [c.509]

Фазовые решетки могут быть отражающими и пропускающими. Идеально отражающие решетки вызывают периодическое изменение фазы и не приводят к изменению амплитуды. Можно создать решетки, способные одновременно менять как амплитуду, так и фазу. Подобные решетки называются амплитудно-фазовыми. На практике решетки, изготовленные нанесением штрихов на стекло или металл, являются фактически амплитудно-фазовыми. Отражательные решетки были изготовлены еще в 80-х годах XIX в. Роулендом путем нанесения штрихов на плоскую н вогнутую металлические поверхности. Преимуществом вогнутой сферической дифракционной решетки является то, что она одновременно выполняет роль фокусирующего зеркала и поэтому не нуждается в наличии дополнительных объективов для получения изображения щели. Это делает ее удобной для использования во всем оптическом диапазоне. Отра- [c.150]

Считывание картины электрооптического отклика осуществлялось на длине волны гелий-неоыового лазера. Электрический вектор света был направлен вдоль оси у выбранной координатной системы. Вдоль этой оси была также направлена начальная ориентация молекул ЖК в структурах с S-эффектом и в структурах с гибридным эффектом (на передией подложке). Интеисивности максимумов дифракции считывающего света на образованной периодической фазовой решетке (амплитудной при наличии поляроидов) регистрировались с помощью фотоприемников 10 а П (см. рис. 1.13). [c.163]

Рис. 111.35. Контраст полос и максииальная7интенсивность света при интерференции нулевого и первого порядков на амплитудно-фазовой решетке А = пЯ/2, где п — четное число

Не обязательно, чтобы при прохождении через решетку менялась амплитуда волны. Существенно только, чтобы на выходе решетки периодически менялось волновое поле в целом. Можно различать два крайних идеализованных случая. 1) Решетка вносит периодические изменения в амплитуду волны, не влияя на ее фазу. Такая решетка называется амплитудной. 2) Решетка вносит периодические изменения в фазу волны, но не влияет на ее амплитуду. Такую решетку называют фазовой. [c.308]

Анализ цитированных работ и собственных резу.льтатов позволяет думать, что хромосомный континуум биосистем, реализуя свои коди-руюпще и декодирующие эпигенетические потенции, является суперпозицией неопределенного числа сменяющихся в морфогенезе дифракционных, в частности — голографических решеток, в которых, потенциальная многомерная пространственно-временная структура организма закодирована в их амплитудно-фазовых характеристиках. Такие решетки могут быть образованы и внутренними колебательными структурами солитонов на ДНК. Дифракция сверхслабых эндогенных (организменных) излучений света и звука на таких решетках образует волновые фронты, несущие эпигеноинформацию и, возможно, энергию для построения биосистемы. [c.228]

Характерной особенностью АФАР является наличие активных элементов (усилителей, усилительно-умножи-тельных цепей, преобразователей частоты на активных приборах) в системе формирования требуемого амплитудно-фазового распределения по излучающему полотну антенной решетки. [c.3]

Современная решетка представляет собой систему штрихов, в которой фактически нет плоских промежутков. На стеклянной или металлической поверхности нанесено громадное количество бороздок вполне определенной формы профилированные штрихи), непосредственно примыкающих друг к другу. На рис. 6.39 представлена схема такой решетки (фазовая решетка) в сравнении с обычн(5Й амплитудной решеткой, теория которой была изложена ньапе. [c.299]

Значение предложенного Аббе метода оценки разрешающей силы микроскопа заключается также в том, что он открывает дополнительную возможность его применения любой волнистый рельеф можно рассматривать как некоторую фа.ювую решетку. Для наблюдения ее изображения нужно превратить такую фазовую решетку з амплитудную, т.е п систему светлых и темных полос. В теории фазовой решетки доказывается, что это можно сделать, если уменьшить или увеличить на п/2 разность фаз между волнами, ответственными за нулевой спектр и спектры высших порядков. Цернике указал, что для этого достаточно внести тонкую стеклянную пластинку в фокальную плоскость объектива микроскопа. На область в центре такой пластинки, где локализован максимум нулевого порядка, наносится тонкий прозрачный слой, который изменяет на п/2 фазу волны, распространяющейся в направлении только этого спектра. Для осуществления такого изменения фазы глой вещества с показателем преломления п должен иметь толщину ./4(п — 1). Этот метод, получивший название фазового контраста, позволяет исследовать очень нечеткие структуры и играет большую роль в различных приложениях. [c.344]

Для объяснения описанного, очень эффектного эксперимента можно рассуждать следующим образом. На первом этапе голографирования фотопластинка воспринимает более или менее сложное поле, фазовые свойства которого зависят от геометрических особенностей объекта и опорной волны, поскольку использованное лазерное излучение пространственно когерентно. Каково бы ни было это поле, его можно представить в виде набора плоских волн (теорема Фурье). Каждая нз них в результате интерференции с опорной волной создает периодическую систему интерференционных полос с характерными для нее ориентацией и периодом. Каждая элементарная интерференционная картина приводит к образованию на голограмме некоторой дифракционной решетки. В соответствии с изложенным в 58 каждая из этих решеток на втором этапе голографирования восстановит исходную плоскую волну. Более детальный анализ показывает, что восстановленные элементарные волны находятся в таких же амплитудных и фазовых отношениях, как и набор исходных плоских волн. Поэтому совокупность восстановленных элементарных плоских волн воссоздаст согласно теореме Фурье полное рассеянное объектами поле, которое мы и наблюдаем визуально или регистрируем фотографически. [c.244]

Как уже отмечалось в 4.1, главная трудность при записи синтезированных голограмм и фильтров — необходимость записывать одновременно их амплитудную и фазовую части. Эту трудность можно преодолеть, если записывать эти части по отдельности. Так, в [63] предложено синтезировать оптимальный фильтр (7.9) в два этапа на ЦВМ синтезировать амплитудную компоненту фильтра, а фазовую компоненту записать голографическим методом в виде голограммы, состоящей из набора кольцевых дифракционных решеток, сдвинутых одна относительно другой на половину периода решетки (метод нерегулярной фазовой решетки). Процедура оптического синтеза фазовой компоненты винеровского фильтра подробно описана в [200]. [c.151]

Приведем без выводов и доказательств основные формулы матричной теории астигматических систем, содержащих фазово-амплитудные корректоры и элементы, осуществляющие проективные преобразования сечения пучка (границы раздела при больших углах падения, дифракщюнные решетки и т.п.). При этом будем опираться на систему обозначений и результаты [33,35]. [c.255]

Используя такой подход, Когельник рассмотрел наиболее характерные случаи записи. В частности, он показал, что дифракционная эффективность фазовой отражательной решетки при некоторой достаточно большой толщине стремится к 100%. Дифракционная эффективность такой же амплитудной решетки не превышает 7,2%. [c.705]

В зависимости от первоначальных свойств и способа фотохимической обработки используемого фотоматериала результирующая голограмма может иметь характер амплитудной (поглощающей) или фазовой дифрякнионной решетки или обладать свойствами обеих решеток одновременно. Для задач изобразительной голографии особый интерес представляют фазовые голограммные структуры, характеризующиеся изменением показателя преломления [c.13]

Голограммы бьшают пропускающими (схема Лейта — Упатниекса [26]) и отражательными (схема Денисюка [28]) ) с весьма различными спектральными и угловыми селективностями, дифракционными эффективностями и их зависимостями от толщины. Все это, как мы увидим ниже, существенно сказывается не только на характеристиках генерации на динамических решетках обоих типов, но и на возможности ее осуществления в различных схемах резонаторов. Различают фазовые и амплитудные решетки, в которых пространственно модулированы соответственно действительная и мнимая части комплексного показателя преломления регистрирующей среды. Предельная дифракционная эффективность фазовых голограмм составляет 100%, а амплитудных - десятки процентов. Поэтому в лазерах на динамических решетках используются только фазовые динамические решетки, что и будет подразумеваться в дальнейшем изложении. Различают также тонкие (двумерные) и объемные (трехмерные) голограммы. При считывании тонких голограмм возникают несколько дифракционных порядков, что снижает дифракционную эффективность. В объемных голограммах дафракция происходит по закону Брэгга. При этом остается только один дифракционный пучок (—1)-го порядка, представляющий собой восстановленный сигнальный пучок. [c.19]

I ри голографировании сложного объ- екта его освещают когерентным лазерным пучком. Рассеянное объектом волновое поле можно в соответствии с теоремой Фурье представить в виде совокупности плоских волн. Каждая из них при интерференции с опорной волной, получаемой из того же лазерного пучка, создает на фотопластинке свою систему интерференционных полос с характерными для нее ориентацией и периодом. После проявления на голограмме образуется совокупность дифракционных решеток с синусоидальным пропусканием. Каждая из этих решеток на этапе восстановления при дифракции пучка, идентичного с опорным, формирует соответствующую ей исходную элементарную плоскую волну. Это главный дифракционный максимум с т=1. Все восстановленные элементарные волны находятся в таких же амплитудных и фазовых соотношениях, как и при записи голограммы. Их совокулность воссоздает полное рассеянное объектом световое поле и вызывает те же зрительные образы, что и при непосредственном наблюдении объекта. Другими словами, в том месте, где находился объект при записи голограммы, возникает его мнимое изображение. Кроме того, каждая элементарная система дифракционных полос (решетка) формирует еще две волны, соответствующие главным максимумам с т=0 и т= — 1. Волны с т=0 распространяются в направлении опорной волны и не попадают в глаз наблюдателя при надлежащем его расположении. Волны с т= —1 формируют, как показано ниже, еще одно (действительное) изображение объекта. [c.380]

Другой точке зрения соответствует рис. 8.22. Здесь величина Х( играет роль фиксированного параметра, а 2 — текущая переменная. Эти кривые показывают, как изменяется относительная роль флуктуаций логарифмической амплитуды и фазы в зависимости от длины пути 2. При очень коротких длинах пути г С пк х]) флуктуации логарифмической амплитуды пренебрежимо малы и существенны лишь флуктуации фазы. При больших же длинах пути г лй/х<) флуктуации логарифмической амплитуды и фазы почти одинаковы. Заметим, что при определенном расстоянии г = пк1%] фазовые решетки на дальнем конце пути г = 0) создают чисто амплитудный эффект, тогда как фазовые решетки на ближнем конце пути г = г) создают чисто фазовый эффект в этой плоскостн. Следовательно, при этом значении волнового числа вдоль пути распространения создается равная смесь амплитудных и фазовых эффектов. [c.399]

Внешне такой оптический элемент представляет собой иропускающую или от-ражающую пластинку с тонким фазовым ж-шкрорельефом, рассчитанным в рамках теории дифракции. Первым представителем этого класса оптических элементов является дифракционная решетка, созданная более двухсот лет тому назад. Следующим по хронологии представителем указанного класса оптических элементов является зонная пластинка. Эти представители дифракционных оптических апементов (ДОЭ) имели бинарное амплитудное или фазовое иропускание. Если дифракционные решетки нашли широкое применение в приборостроении, то зонные пластинки, в основном, использовались в учебном лабораторном практикуме по оптике. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...