Линзы голографические

Необходимость последнего соотношения определяется тем, что при расчете объективов, содержащих ДЛ, аберрационный анализ дает значения коэффициентов асферической деформации, которыми должна обладать ДЛ (см. гл. 4, 5). Выражение (1.21) совместно с (1.15), (1.16) позволяет выяснить возможность записи такой линзы голографическим методом с использованием интерференции чисто сферических волн, что далеко пе всегда осуществимо (см. гл. 7). [c.27]

Лазер, спектры 95 энергия 95 Ланде множитель 348 Линзы голографические 202 Лучепреломление двойное ПО [c.411]

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]

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 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]

Впервые метод коррекции изображений с помощью голографических компенсаторов был применен для коррекции линзовых аберраций. Так, на. этапе изготовления голографического компенсатора на фотопластинке Ф получают голограмму искажающего. элемента — аберрационной линзы Л (рис. 17, а). При компенсации аберраций (рис. 17, 6) голограмму Г располагают по отношению к линзе в том же положении, как и при регистрации, и через нее осуществляют наблюдение [c.54]

При освещении зонной пластинки плоской волной возникают две сферические волны — одна сходящаяся, другая расходящаяся (см. рис. 3). Это означает, что зонная пластинка (голографическая линза) одновременно выполняет функции двух линз — выпуклой (положительной) и вогнутой (отрицательной). Направления распространения образованных сферических волн зависят от направления восстанавливающей плоской волны. [c.57]

Когда голографическая линза освещается сферической волной, совпадающей с волной, используемой при записи, за голографической линзой, кроме расходящейся волны, являющейся продолжением падающей, возникают плоская волна, соответствующая выпуклой линзе, и рас- [c.57]

Голографическая линза — это оптический. элемент с двумя фокусными расстояниями для основного (/р) и сопряженного (f ) изображений. Если записать выражения для 1/2р и 1/2 , а затем сложить оба выражения, то получим следующее соотношение, связывающее положения двух изображений [c.59]

Это соотношение не зависит от положения источника сферической волны при получении голограммы и определяется только положением предмета Т относительно голографической линзы. [c.59]

При получении голограмм Френеля (рис, 22) используют набор когерентных точечных источников и опорный источник. В результате их интерференции на фотопластинке получаем голограмму точечных источников — мультиплицирующий элемент, представляющий собой набор внеосевых голографических линз, вложенных в одну апертуру. [c.62]

После первых работ Габора появились и первые результаты по созданию голографических микроскопов, в которых одна или обе ступени увеличения осуществлялись без помощи линз. Увеличение в таком безлинзовом микроскопе достигается путем применения на стадиях получения голограмм и восстановления волнового фронта источников излучения с различными длинами волн или при использовании пучков со сферическими волновыми фронтами, формируемыми с помощью фокусирующей оптики. [c.82]

Вторым фактором, определяющим информационную емкость голограммы, является ее размер, который тоже, как оказывается, ограничен. Дело в том, что во всех известных голографических запоминающих устройствах (ГЗУ) применяют оптические. элементы (линзы объектива и. электрооптической системы отклонения луча лазера), размеры которых должны быть сравнимы с размерами голограммы. В настоящее время практически невозможно изготовить качественную линзу диаметром 20—30 см. Отсюда следует, что максимальная площадь голограммы может быть несколько сотен квадратных сантиметров, а ее информационная емкость—около К) бит. [c.97]

Рассмотрим схему голографического интерферометра фазовых объектов (рис. 43). Узкий пучок света от лазера 13 через щель II падает на полупрозрачную пластину 5, где он делится на два. Отраженный пучок зеркалом 6 направляется на микрообъектив 4, который находится в фокусе сферического зеркала 1. Расширенный луч, отражаясь от зеркала 1, формирует плоскую волну, проходящую через рабочую зону интерферометра и направляется вторым сферическим зеркалом 2, плоскими зеркалами 7, 4 и линзой 15 на фотопластинку 17. Это объектная световая волна. [c.105]

Создание и применение оптических элементов стало одним из перспективных направлений голографии. Активно исследуют свойства голографических элементов для фокусировки (линзы и объективы), отклонения и расщепления (решетки), многоканального разделения (мультипликаторы) световых пучков. Дальнейший прогресс связан с развитием новых, заимствованных из микроэлектроники методов расчета характеристик и изготовления голографических элементов, причем роль голографии стала уменьшаться, уступая место синтезу структуры элемента на ЭВМ по заданным рабочим характеристикам и реализации рассчитанной структуры с помош,ью микроэлектронной технологии. Именно на этой стадии авторы книги внесли свой чрезвычайно весомый вклад. [c.3]

Рис. 6.18. Схема нелинейно-оптического компрессора I — линзы, 2 — волоконный световод, 5 — кристалл-удвоитель, 4 — делительная пластина, 5 — голографическая дифракционная решетка, ff — призма, 7 — зеркало иа вставках приведены корреляционные функции интенсивности импульсов иа выходе удвоителя (Л) и компрессора (Б) при различной длине кристалла КТР [59]

Совершенно очевидно, что вариант А может быть просто осуществлен линзовой системой, а в случае голографической системы можно считать, что голограмма соответствует линзе. В варианте Б различие между системами заключается в том, что линзовая система создает промежуточное изображение, которое могло бы служить и конечным, в то время как голографическая система создает закодированное изображение (записанный волновой фронт), которое необходимо на втором этапе декодировать (восстанавливая волновой фронт). [c.120]

СИМОЙ от царапин, трещин и различных дефектов записывающего материала. Характер влияния шумов в линзовой и голографической системах различен. Как правило, записывающий материал (например, фотопленка) шумит больше, чем линза, и, следовательно, в варианте А в этом отношении проявляется преимущество линзовой системы. В варианте Б, напротив, наличие дополнительной линзовой системы и дополнительного носителя информации приводит в общем случае к увеличению шумов в линзовой системе, в голографической же системе имеется дополнительный вид шумов — пятнистость, возникающая при освещении когерентным светом рассеивающей поверхности. В голографической системе приходится учитывать также фазовые шумы, что приводит к повышению в ней роли шумов. К сожалению, еще нет достаточных данных для количественного сравнения по шумам линзовой и голографической систем. [c.121]

Как в варианте А, тдк и в варианте Б (в меньшей степени) линейность линзовой системы выше, чем голографической системы, так как сама линза по большей части элемент, не нарушающий линейность передачи [c.122]

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]

Голографические (или 10лограммные) оптические. элементы (ГОЭ) представляют собой голограммы, на которых записаны волновые фронты специальной формы. ГОЭ можно сконструировать для преобразования любого входного волнового фронта в любой другой выходной фронт независимо от параметров материала подложки, например от кривизны или показателя преломления. С их помощью возможна коррекция аберраций оптических систем, в таком случае ГОЭ выступают в качестве составных. элементов сложных оптических приборов. ГОЭ используют и как самостоятельные оптические элементы в качестве линз, зеркал, дифракционных решеток, мультипликаторов и др. [c.49]

Голограмма Фурье является оптимальным пространственным фильтром. Такой фильтр обладает свойством распознавать тот транспарант, с которого фильтр был изготовлен, создавая в плоскости изображения яркие точки — оптические сигналы опознавания. Для этого транспарант помещают в фокальную плоскость линзы Л слева (плоскость /, см. рис. 16), а по дру1 ую сторону линзы, также в фокальной плоскости (частотная плоскость 2) устанавливают голографический пространственный фильтр какой-либо его части. Если теперь транспарант осветить когерентным светом, то в середине фокальной плоскости. ( линзы Л2 (за счет нулевого порядка) можно по-прежнему. 52 [c.52]

Обратимся к схеме получения голографической линзы, показанной на рис. 20, а. С помощью линзы 27 и микродиафрагмы Д создается точечный источник сферической волны. На заданном расстоянии 2, от точечного источника устанавливают фотопластинку Ф, на которую, кроме сферической, падает опорная плоская волна Р. Интерференционная картина регистрируется фотопластинкой. [c.58]

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]

Растр (оло1 рафических линз, таким образом, можно рассматривать как голограмму совокупности точечных источников света, которая может быть получена с помощью линзового растра или методом последовательного получения голограмм одного и того же точечного источника, образованного высококачественным микрообъективом. В пос-ле.тнем сцгучае удается избежать многократного наложения излечения от таких источников и обеспечить высокую идеггтичность свойств отдельных голографических лиги, составляющих растр. Достижение подобной идентичности обычных линзовых микрообъективов и создание на их основе высококачественного растра является одним из основных преимуществ растра голографических линз. [c.61]

Установка комплектуется большим количеством оптических деталей и узлов плоскими зеркалами, линзами, светоделительными и поворотными призмами, юстиро-вочными головками и столиками, светофильтрами, которые позволяют собирать разнообразные голографические схемы. Кроме того, она снабжена устройством для фотообработки голограмм на месте. экспонирования без их смещения, что обеспечивает возможность голографических измерений в реальном времени. Габаритные размеры. этой установки 1400X4000X2400 мм, масса 1600 кг. [c.74]

Одним из методов получения голограммы эталонной поверхности является голографическая регистрация световой волны, отраженной или прошедшей через эталонный элемент, например линзу. Схема регистрации голограммы аналогична оптической схеме, приведенной на рис. 40, а. На место линзы 4 в оптическую схему помещают. эталонную линзу, профиль которой измерен другими методами. Волна, прошедшая через линзу и представляющая собой предметную волну, посредством зеркал 5 9 освещает фотопластинку 8. Вторая волна, отраженная зеркалами 3 и /о, является опорной волной и также падает на фотопластинку, на которой рег истрируется результат интерференции объектной и опорной волн. Проявленная фотопластинка — голограмма устанавливается с помощью специальных кинематических держателей на прежнее место в оптической схеме. Если ее осветить одной лишь опорной волной, то за голограммой будут распространяться две волны — опорная и восстановленная объектная волна, несущая информацию о профиле. эталонной поверхности. [c.101]

В рассмотренной оптической схеме голографического контроля сферических и асферических поверхностей точечная диафрагма 6 играет важную роль, когда производится контроль неполированных оптических. элементов после различных стадий технологической обработки. Такие элементы, как известно, сильно рассеивают свет за счет щероховатой микроструктуры их поверхности (рис. 40 б). Диафра( ма, установугенная в фокусе этого элемента, будет пропускать те лучи, которые не рассеялись линзой. Волновой фронт нерассеянной составляющей объектной волны не зависит от микрорельефа или шероховатости поверхности линзы, а определяется только ее формой. Поэтому при контроле неполированных изделий используют для сравнения с эталонной волной именно нерассеянную составляющую объектной волны, отфильтровывая другие лучи с помощью диафрагмы. Ясно, что при большом значении шероховатости поверхности рассеяние света будет больше, следовательно, необходимо уменьшать диаметр диафрагмы (на практике используют диафрагмы с/=0,,5- -1 мм). [c.102]

Однако/область применения голографии в оптическом приборостроении не ограничивается только теми вопросами, которые были рассмотрены в кни1 е. Существует ряд областей, где. эффект от применения голографии в настоящее время не выяснен до конца. Например,, не ясны до конца перспективы использования голографических методов получения оптических. элементов со свойствами, аналогичными волоконно-оптическим устройствам. Разработчиков и технологов здесь привлекает то, что. элементы имеют все свойства оптического волокна, но отличаются от него простотой изготовления. В связи с ограниченным объемом книги в ней недостаточно полно освещены некоторые аспекты современного голографического приборостроения. В последнее время существует тенденция заменять в некоторых случаях оптические элементы голограммами. Приведенные в книге примеры использования голограмм в качестве линз и дифракционных решеток можно было бы дополнить еще множеством других примеров использования голографической оптики. Эта область голографии активно развивается, хотя возможности и эффективность использования голографи- [c.121]

Система для автоматического контроля деформаций на основе исиоль-зования голографического интерферометра с оитоэлектронным преобразователем предназначена для управления процессом диффузионной сварки с одновременным дефектоскопическим контролем, а также может быть использована для механических испытаний с заданными скоростями и величинами деформаций при нагружениях образцов в термо-, криокамерах или вакуумных камерах. Принципиальная схема устройства представлена на рис. 32. Излучение лазера 1 разделяется светоделителем 2 и зеркалом 13 на два потока, которые расширяются и коллимируются системами 5, Более яркий иоток, проходя через пластинку 4, попадает в камеру 5. Отражаясь от поверхности образца б, пучок выходит из камеры по тому же оптическому пути и через объектив 8 попадает на фотопластинку 9, где записывается голограмма. Попадающий в процессе нагружения на онтоэлектронный преобразователь // через линзу Ю световой поток предварительно проходит через голографическую интерферо- [c.393]

Высокостабилизированные одномодовые лазеры позволят в еще большей мере использовать голографические и интерференционные методы измерений. К голографическим методам в настоящее время проявляется все больший и больший интерес многих специалистов, в отношении их применения определяются весьма большие перспективы. С помощью голографической интерферометрии можно обнаруживать отклонения от заданных размеров различных оптических непрозрачных объектов, а также производить испытания линз и зеркал, для которых не существует ручных шаблонов. [c.322]

Определим точнее предмет исследования предлагаемой книги. Как всякий оптический элемент (призма, зеркало, линза, объектив и т. п.), голографический оптический элемент преобразует волновой фронт падающей на него световой волны фокусирует, отклоняет, расщепляет его и т. п. Однако, и в этом первая особенность голографических элементов, в основе данного преобразования лежит дифракция света на периодической или квази-периодической структуре, а не преломление или отражение, как в классических аналогах. В этом смысле голографические элементы можно назвать дифракционными оптическими элементами. Вторая особенность заключается в методе получения здесь, как правило не используют традиционной оптической технологии. Дифракционную структуру элемента формируют, фиксируя в высокоразрещающей фоточувствительной среде картину, возникающую при интерференции двух или нескольких когерентных световых волн. [c.3]

Поскольку и применение, и получение периодических структур уже не ограничивалось голографическими методами, оказалось целесообразным изменить название голографических элементов и окончательно переименовать их в дифракционные оптические элементы. Чтобы уберечь читателя от неоправданных надежд или непонимания цели авторов, еще раз повторю дифракционные оптические элементы в данной книге — это не традиционные линзы или объективы, работающие на дифракционном пределе разрешения, а периодические или квазиперио-дические структуры, выполняющие свои функции за счет использования явления дифракции света на этих структурах. [c.4]

Приведенная классификация ДОЭ довольно условна. Так, спектральные решетки с переменным шагом [35] можно отнести как к первому, так и ко второму виду. Согласованные голографические фильтры [24] совмещают в себе свойства первого и третьего видов ДОЭ и т. д. Тем не менее триада — решетки, линзы, асферики — дает достаточно полное представление обо всем многоббразии ДОЭ. [c.6]

Подчеркнем, что К-—длина волны света, реально падающего и дифрагирующего на элементе, тогда как Яо — условная длина волны, используемая для аналитического выражения структуры ДОЭ (коэффициента пропускания i). Только в частном случае голографической записи ДОЭ Яо приобретает реальный физический смысл длины волны интерферирующего света при изготовлении элемента. В дальнейшем во всех случаях будем называть Ло длиной волны записи, функцию Фо — эйконалом записи, соответственно Ф и Фт — эйконалами падающей и дифрагированной волн. Отметим, что понятие эйконала записи ДОЭ является основным в теории ДОЭ и используется как при аберрационном анализе, так и при расчете структуры дифракционных линз с заданными характеристиками. Как следует из соотношения [c.13]

Ниже, однако, рассмотрены осевые ДЛ, аксиально симме-tpH4HHe структуры которых создают не только голографически, но и путем фотонабора на специальном оборудовании. Для осевых линз, как легко убедиться, осевое и внеосевое разложения эйконала записи ДЛ совпадают. Центры кривизны падающей и дифрагированной волн, как правило, располагаются вблизи от положения центров кривизны волн записи (поскольку в этой области аберрации минимальны), т. е. вблизи оси z в данном случае. Таким образом, для осевых ДЛ осевое разложение дает почти такие же результаты, как и внеосевое. [c.22]

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]

Для того чтобы с помощью синтезированных фильтров можно было обрабатывать изображения большой площади, они должны записываться с достаточно большой пространственной частотой. Для увеличения пространственной частоты фильтра в [192] был предложен метод голографического копирования. На рис. 7.15 приведена схема копирования фильтра для увеличения его пространственной несущей. Изображение, восстановленное с помощью линзы с синтезированного на ЦВМ фильтра — голограммы Г, освещенной плоской волной когерентного света, используется в качестве нового изображения для получения нового фильтра по классической схеме Ван дер Люгта [214]. При этом для формирования нового фильтра используется только изображение, восстановленное в +1 порядке дифракции, остальные дифракционныр порядки экранируются посредством диафрагмы Д. В качестве опорного источника можно использовать либо плоскую монохроматическую волну S, как показано на рис. 7.15, либо точечный источник со сферическим волновым фронтом, расположенный в одно11 плоскости с изображением, восстановленным с синтезированно11 голограммы-фильтра. При этом расстояние между источником и + 1 дифракционным порядком должно быть не меньше размера входного транспаранта в установке фильтрации. Это условие обеспечивает получение нового фильтра с большей пространственной частотой. Для случая плоской опорной волны, падающей в плоскость фильтра Ф, пространственная частота на фильтре зависит от угла падения Т опорной волны на фильтр. Чем больше угол, тем выше пространственная частота. Этот метод повышения пространственной несущей нашел применение для синтеза фильтров в различных задачах фильтрации [63, 112]. [c.154]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...