Упатниекс

Идея записи и воспроизведения структуры электромагнитных полей была впервые высказана и продемонстрирована Дэннисом Габором в 1948 г. Им же был введен термин голограмма (в переводе — полная запись ). Работы Габора не имели широкого развития до появления лазеров, так как для голографии необходимы источники света с высокой пространственной и временной когерентностью при требованиях к мощности, несовместимых с возможностью обычных источников света. Как самостоятельная область оптики голография возникла после открытия лазеров. В 1962 — 1963 г.г. Лейт и Упатниекс впервые продемонстрировали высококачественные голограммы двухмерных и трехмерных объектов. Независимо от них в это же время Ю.Н. Денисюк, опубликовал экспериментально подтвержденную идею получения и восстановления объемных голограмм, имеющих принципиальное преимущество. Этот метод мы изложим чуть позже. [c.354]

В этой связи создатель голографии Д. Габор в 1971 г. писал Пути науки часто неисповедимы. Электронная микроскопия так до сих пор и не извлекла существенной пользы из восстановления волн, тогда как мои оптические опыты (которые были задуманы как модельные) положили начало голографии. Хотя многие исследователи. .. достигли некоторых успехов в последующие годы, настоящее второе рождение голография пережила в 1962г., когда Э. Лейт иЮ. Упатниекс применили лазеры... . [c.261]

В дальнейшем, в начале 6(1-ч годов, голография пережила как бы второе рождеггие благодаря фундаментальным исследованиям советского физика К), Н. Денисюка и американских ученых Э. Лейта и Д. Упатниекса. Начиная с этого момента, наступил период ее бурного развития как самостоятельного научно-технического направления. Одновременно голография все в болыней степени стала проникать в различные области науки и техники, включая оптическое приборостроение. [c.5]

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]

Метод восстановления волновых фронтов при записи их с использованием когерентного фона, лежащий в основе голографии, предложен Д. Габором [1J в 1948 г. Через 23 года ему за открытие голографии была присуждена Нобелевская премия. Работы, предшествующие открытию голографии, были выполнены значительно раньше. Решающую роль в них сыграли работы Лоуренса Брегга. Две наиболее важные после открытия голографии статьи опубликованы в 1962 году. Это работы Е. Лейта и Ю. Упатниекса [2], впервые использовавших для создания голограмм лазер и предложивших схему с внеосевым опорным пучком, благодаря чему они получили высококачественную объемную картину объекта, и Ю. Н. Денисюка [3], предложившего схему голографирования в трехмерной среде. После этих работ отмечается значительный интерес к голографическим исследованиям, и к настоящему времени имеется очень большое число публикаций по голографии. [c.9]

Требования к голографической телевизионной системе впервые сформулированы Е. Лейтом, Ю. Упатниексом и др. еще в 1965 г. [104] при рассмотрении голографической телевизионной системы, предназначенной для передачи крупных студийных сцен. Проведенная ими оценка полосы частот, требуемой для передачи сцены объемом 6X6X9 м3 голограммой размером ЮХЮ см при [c.169]

Следует отметить, что схема, изображенная на рис. 17, была предложена значительно позднее работы Габора американскими исследователями Э. Лейтом и Ю. Упатниексом (12, 13, 14). Эта схема была приведена нами в связи с работой Габора только с целью наиболее отчетливо представить механизм действия референтной волны. В действительности же Габор использовал несколько иной, гораздо менее эффективный метод записи голограммы. В те времена отсутствовали достаточно монохроматические источники излучения, и поэтому единственной практически реализуемой схемой была схема с так называемым линейным расположением источника излучения, объекта и голограммы (рис. 18). При использовании такой схемы на фотопластинке F регистрировалась тень малого объекта О, которая возникала при освещении этого объекта точечным монохроматическим источником излучения [c.50]

Рис. 17. Рассмотрение механизма записи и воспроизведения волнового поля объекта с помощью двумерной голограммы на примере схемы, предложенной Е, Н. Лейтом и Ю. Упатниексом. При записи (рис. а) на фотопластинке f регистрируется интерференционная картина, возникающая при -наложении волны излучения, рассеянного объектом О, и референтной волиы, испускаемой источником S фотопластинка наиболее сильно засвечивается в тех местах, где фаза референтной волиы совпадает с фазой излучения, рассеянного объектом. После проявления с обращением эти места становятся прозрачными. Там, где фазы объектной и референтной воли отличаются, фотопластинка почернеет. При реконструкции (рис. 6) на голограмму Н падает референтная волна того же источника S.- В соответствии с условиями записи голограмма пропустит только те части этой волиы, фаза которых совпадает с фазой излучения, рассеянного объектом. Таким образом на половине площади голограммы воспроизводится волновое поле объекта, и, следовательно, в соответствии с принципом Гюйгенса это поле восстановится во всем трехмерном пространстве справа от голограммы. Восстановленное поле образует изображение объекта О, неотличимое от оригинала

Следует отметить, что первая из перечисленных работ Е. Н. Лейта и Ю. Упатниекса, как, собственно, и работа Д. Габора не вызвала какого-либо резонанса и осталась незамеченной, тем более что мысль о прямой зависимости эффективности всего процесса от степени эффективности разделения волновых полей содержалась непосредственно и в работе Д. Габора. Поворотным пунктом в истории голографии явилась работа этих авторов, опубликованная в 1964 году. В этой работе Е. Н. Лейт и Ю. Упатниекс, используя свой метод и новый чрезвычайно монохроматичный источник излучения— лазер, получили объемное изображение произвольного объекта — шахматной доски с расположенными па пей фигурками. Вообще говоря, возможность получения голографических изображений, неотличимых от оригинала, а также возмож 54 [c.54]

Мость сЪзДаНия на этой основе изобразительной техники, вбС-производящей полную иллюзию действительности изображаемого объекта, была также известна ранее, в частности, эти возможности были упомянуты впервые в связи с разработкой метода голографии с записью в трехмерных средах (15—17). Однако Е. Н. Лейт и Ю. Упатниекс были первыми людьми, которые получили эти удивительные изображения, доказав на деле реальность их существования. На широкую общественность этот успех произвел очень сильное впечатление и явился как бы катализатором, который вызвал бурное развитие метода. Во всяком случае, если за 16 лет развития голографии с 1948 по 1964 год было опубликовано около тридцати работ, то после работы Е. Н. Лейта и Ю. Упатниекса количество публикаций сразу превысило тысячу за год. [c.56]

Следует от.метить, что объемная запись совсем не ограничивается случаем регистрации во встречных пучках и главенствующий характер такой записи это далеко не абстрактная теоретическая истина. В действительности именно двумерная запись является редким исключением, которое в чистом виде встречается на практике только при визуализации акустических полей и полей радиодиапазона. На само м деле с помощью формулы (2) нетрудно подсчитать, что для видимого света с длиной волны X = 0,5 мкм при угле между референтной и объектной волнами 9 = 30° пространственный период картины интерференции, записываемой на голограмме, составляет около 1 мкм, в то время как толщина эмульсионного слоя фотопластинки обычно составляет не менее 6 мкм. Такое соотношение между параметрами эмульсионного слоя и интерференционной картины, как правило, достаточно для того, чтобы полностью подавить ложное изображение, даже в том случае, когда при записи голограммы используется схема Э, Лейта и Ю. Упатниекса. [c.63]

Развитае голографических методов регистрации и восстановления волнового фронта, основные принципы которых были изложены в пионерских работах Д-Габора, Ю.Н. Денисюка, Э. Лейта и Ю. Упатниекса, составило одно из важных достижений современной оптики. [c.7]

Широко известный метод голографии с наклонным опорным пучком [4—7], разработанный Э. Лейтом и Ю. Упатниексом, впервые применившими в качестве источника излучения лазер, также основан на регистрации в присутствии когерентного фона светового поля от предмета в зоне дифракции Френеля, однако источник излучения смещен с линии объект - голограмма так, что объектный и опорный пучки сходятся под некоторым углом. Этот метод, позволяющий получать высококачественные объемные изображения трехмерных объектов, получил большое распространение в практике зкспериментальных исследований. [c.8]

В вводной главе проф. Э. Лейт дает краткую предысторию с подробным описанием идей Габора, которые привели его к созданию голографии. Естественно, что в ней нашли отражение и давшие мош,-ный импульс развитию голографии работы самого Э. Лейта, проведенные совместно с Ю. Упатниексом, в которых впервые для получения голограммы применен лазер, а высокое качество восстановленного волнового фронта и полученного от него трехмерного изображения определяются как широкими возможностями лазерного пучка, так и внеосевой схемой голографирования, предложенной в этих работах. Выдаюш,имся достижением в развитии голографии явились работы советского физика Ю. Н. Денисюка, приведшие к созданию нового направления в голографии — формированию голограмм в трехмерных средах при использовании для записи встречных пучков. Голограммы, получаемые таким методом, называют голограммами Денисюка. [c.7]

Большое значение для голографии имеет процесс формирования изображения. Этот вопрос наряду с описанием особенностей линзового формирования изображений в когерентном и некогерентном свете и рассмотрением проблемы разрешения и аберраций довольно подробно обсуждает Ю. Упатниекс (гл. 6). [c.7]

Предложенная впервые Габором [3—5] и развитая позднее Лейтом и Упатниексом [8—10] голография Френеля является двухступенчатым процессом формирования изображения. [c.154]

Первая ступень получения голограммы — это фотографическая запись интерференционной картины, образованной объектной волной в зоне дифракции Френеля и опорной волной. Вторая ступень — восстановление записанного на голограмме изображения объекта путем освещения голограммы репликой опорной волны. Восстановленное таким образом изображение обладает трехмерными свойствами исходного объекта, а его качество зависит от угла между опорной волной и волной, продифрагировавшей на объекте. Габор работал с осевыми голограммами ), для которых этот угол равен нулю (т, е. опорная и дифрагирующая волны являются соосными). При восстановлении голограмма Габора формирует два сопряженных изображения объекта и когерентный фоновый шум, которые локализуются вблизи оптической оси. Это обстоятельство приводит к существенному ухудшению качества восстановленного изображения из-за интерференции между интересующим нас сфокусированным изображением объекта и фоновым шумом, а также между этим шумом и расфокусированным сопряженным изображением объекта. Лейт и Упатниекс в своих экспериментах ввели внеосевую опорную волну, представляющую собой несущую волну, модулированную информацией об объекте. Эти голограммы также создают при восстановлении два сопряженных изображения и фоновый шум однако два восстановленных изображения, каждое из которых может быть сфокусировано отдельно в своей плоскости, оказываются пространственно разделенными по углу друг от друга и от осевого фонового шума. Благодаря этому получаются восстановленные изображения хорошего качества, причем никакой интерференции с другими распределениями света, порождаемыми голографическим процессом, не происходит. [c.154]

Введение Лейтом и Упатниексом [8—10] внеосевой опорной волны устранило проблему интерференции сфокусированного восстановленного изображения и когерентного шумового фона, которая является характерной особенностью габоровского голографического процесса [3—5]. Внеосевая опорная волна вводит в голографический процесс оптическую несущую частоту. Пространственная частота несущей пропорциональна углу между объектным и опорным волновыми фронтами. При восстановлении изображения эта пространственная несущая обеспечивает угловое разделение сопряженных изображений в соответствующих плоскостях и шумового распределения, локализующегося вокруг оптической оси. Фоку- [c.163]

Предложенная Лейтом и Упатниексом [6] голограмма Фурье — Фраунгофера имеет ряд преимуществ, которые мы рассмотрим в разд. 4.14. [c.188]

Глава 6, Формирование изображения (Ю. Упатниекс)................242 [c.372]

Рис. 7. Голографическое изображение гитары XVII в. (Фото печатается с любезного разрешения Ю. Упатниекса, Мичиганский институт по изучению окружающей среды.)

Несколько лет назад Лейт и Упатниекс (Мичиганский институт по изучению окружающей среды) изготовили полный набор голо-графических дисплеев редких и ценных музыкальных инструментов из коллекции музыкальной школы Мичиганского университета, продемонстрировав достоинства голографического отображения тех предметов, которые обычно нелегко увидеть (рис. 7). Другую замечательную голограмму спроецированного изображения изготовили Трибильон и Фурнье (Лаборатория общей физики и оптики, [c.502]

Возможность фотографической записи и воспроизведения волновых полей была обнаружена Д. Габором, как известно, применительно к случаю записи голограммы в плоской светочувствительной среде [1]. Бурное развитие голографии, которое последовало после того, как в 1962—1964 годах Э. Лейт и Ю. Упатниекс существенно усовершенствовали этот метод, применив лазер и внеосевую схему записи, привело к тому, что разработка принципиальных основ голографии в двумерных средах фактически была закончена уже к 1970 г. и этот метод поступил в арсенал средств инструментальчой оптики. [c.691]

Начало изобразительной голографии было положено работами Э. Лейта и Ю. Упатниекса, получившими в 1962 г. первую объемную пропускающую голограмму, восстанавливаемую в лазерном свете. [c.5]

Голография как метод восстановления волнового фронта была предложена Габором около сорока лет назад [1]. С момента ее появления широкое развитие получили как теоретические основы, так и сфера ее применения в различных областях науки I техники. Пути развития голографии до современного масштаба были не гладкими. Были преодолены многие технические трудности, разработаны и применены новые, основанные на принципах голографии, методы анализа и контроля явлений и объектов. Второй этап бурного развития, создания основы современной голографии (начало 60-х годов) связан с появлением лазеров и разработанной Э. Лейтом и Ю. Упатниексом внеосевой схемы записи голограммы [2], а также открытием Ю. Н. Де-нисюком трехмерной голографии [3]. Результаты исследований в области голографии огромны и многообразны. Наиболее важные из них — создание голографических корреляционных систем с использованием пространственных голографических фильтров предложенных Вандер Люгтом [4] для обработки изображений и метод голографической интерферометрии [5], с помощью ко торого можно сравнивать явления, зарегистрированные в раз личные моменты времени, — достижение немыслимое до откры тия голографической интерферометрии. [c.3]

Метод устранения двойникового изображения, а также не-дифрагироваииого света из восстановленного изображения успешно разработали Лейт и Упатниекс, введя опорный пучок под углом к сигнальному пучку (разд. 1.4). [c.19]

Бурному развитию голографического метода, открытого в 1947 г. Д. Габором, способствовало изобретение лазера, этого мощного источника когерентных световых волн. Открытие лазера равнозначно революции, которую произвело в области информации открытие транзистора. Лазер впервые был применен в голографии Э. Лейтом и Ю. Упатниексом в 1962 г. Нам же потребовалось еще три года для реализации голографической записи. С тех пор технику голографии в ЧССР освоило несколько лабораторий, ряд других готовится к изучению голографии и ее применению для своих целей. [c.7]

Возрождению интереса к голографии во многом способствовали работы американских ученых Э. Лейта и Ю. Упатниекса. Их заслугой было не только применение лазера, но и усовершенствование метода Габора путем использования для записи и реконструкции части голограммы, находящейся вне оси системы. Таким образом удалось пространственно разделить оба изображения и когерентный фон. [c.19]

Чтобы оптимально использовать энергию лазера, Лейт и Упатниекс построили свою оптическую систему таким образом, что когерентный фон интерферирует с проходящими сквозь предмет волнами в области, где интенсивность объектного пучка максимальна. Это достигается тем, что когерентный фон проходит сквозь оптический клин, который смещает часть пучка в область наибольшей интенсивности объектного пучка. Смещенная часть не является уже просто фоном — она образует световой п>чок, получивший название референтного (рис. И). На фотопластинке при этом четко видна макроскопическая картина дифракции от предмета. Благодаря интерференции с референтной волной по- [c.20]

Еще одним существенным усовершенствованием явилось применение Лейтом и Упатниексом рассеянного света. Помещая матовую пластинку перед голографируемым транспарантом, они добились равномерного освещения, не нарушая при этом когерентности света. Естественно, что матовая пластинка должна быть неподвижной. При реконструкции изображение объекта наблюдается на светлом фоне. Применение рассеянного света позволило равномерно осветить не только предмет, но и саму голограмму, поскольку в каждую точку голограммы свет попадал со всего предмета и, наоборот, каждая точка предмета освещала всю поверхность голограммы. Поэтому для реконструкции всего предмета достаточно и небольшой части голограммы. [c.21]

Уже Габор высказал мысль, что метод голографии способен передать глубину предмета но только Лейт и Упатниекс реализовали голографическое устройство для голографирования трехмерных предметов. Схема этого устройства дана на рис. 12. Часть расширенного лазерного пучка попадает на зеркало, формирующее референтный пучок, и часть пучка освещает предмет. Диффузионно рассеянное предметом излучение интерферирует со световым пучком, отраженным зеркалом. В результате этого формируется голограмма. При реконструкции изображение имеет все свойства трехмерного изображения. [c.21]

После публикации в 1964 г. работ Лейта и Упатниекса в голографии произошел резкий скачок. Она стала находить все новые и новые области применения. В короткое время были усовершенствованы принципы голографической экспериментальной техники, получены цветные голограммы, создана методика самого важного применения голографии — голографической интерферометрии, разработаны научные основы голографии. Все это лишь простая констатация фактов. Не менее важны эксперименты сотен лабораторий, освоивших технику голографии. От них мы вправе ожидать новых идей и дальнейших усовершенствований в этой области. [c.21]

Из п. 3.2.3 следует, что положение изображения легко определить геометрическим путем, если референтная и восстанавливающая волны плоские. Изображения находятся на том же расстоянии 2/ от голограммы, что и объект, однако они расположены с разных сторон от голограммы. Угловое положение вторичного изображения можно определить, если принять во внимание, что голограмма Лейта и Упатниекса является результатом регистрации внеосевой части полной интерференционной картины. Поскольку центр концентрических интерференционных колец находится на прямой, проведенной через точку объекта в направлении распространения референтной волны, то из принципа симметрии и вторичное изображение будет находиться на этой же прямой (рис. 52). [c.82]

Если же использовать схему Лейта—Упатниекса, то оба изображения пространственно разделятся между собой и от пучка нулевого порядка дифракции. [c.170]

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]

Все эти недостатки пытались устранить многие оптики, однако прошло около 15 лет, прежде чем удалось возродить идею Габора. Решаюш,им толчком к этому послужила деятельность двух радистов, Иммета Лейта и Юриса Упатниекса, которые осуществили синтез теории связи и оптики. Лейт и Упатниекс, используя понятия и принципы однополосной модуляции в технике связи, ввели наклонный пучок, создающий когерентный фон, и этим самым полностью устранили недостатки первоначальной схемы Габора. Большую роль сыграл лазер, который к 1962 г. стал распространенным источником интенсивных когерентных пучков света. Спустя год Лейт и Упатниекс демонстрировали с помощью двухлучевой голограммы высококаче- [c.6]

Таким образом, основными вехами в развитии голографии можно считать исследования Габора, который впервые предложил и осуществил голографическую систему исследования Лейта и Упатниекса, которые возродили голографию на основе идей, заимствованных из техники связи, и основали один из новых разделов радиооптики — современную лазерную голографию исследования Денисюка, предложившего и впервые изготовившего трехмерную голограмму, и, наконец, исследования Строука, который осуществил цикл узловых, исчерпывающих экспериментов по голографии и предложил современные принципы и наиболее эффективные схемы голографии. [c.8]

С этим утверждением автора можно согласиться только в том случае, если не расценивать его как умаление фундаментального значения того исторического факта, что именно работы Лейта и Упатниекса, открывших и осуществивших двухлучевую схему голографии, являются теми узловыми исследованиями, которые но существу возродили идею голографии Габора и отмыли возможность широкого применения голографии в науке и технике, Другой ветвью основополагающих экспериментов явились работы Денисю-ка. — Прим. ред. [c.128]

Широкие возможности в голографической интроскопии открываются при использовании принципа визуализации невидимых изображений, рассмотренного Лейтом и Упатниексом [85] и осуществленного Дулеем [31]. Для перевода изображения в видимый диапазон предложены масштабные переходы — увеличение и уменьшение голограмм. Сочетание масштабных переходов с компенсационным методом [И] в принципе позволяет наблюдать неискаженные трехмерные объекты за светонепроницаемыми стенками произвольной формы. Для реализации этой возможности потребуется преодолеть многочисленные технические трудности. Нужны источники достаточно когерентного и мощного излучения. Здесь интерес представляет лазер на СО2 с длиной волны 10,6 мкм. [c.330]

И. Лейт Э., Упатниекс Ю., УФИ, 87 (3), 521—538 (1965) см. также Наука и жизнь, (И), 22—31 (1965). [c.337]

Второй этап развития голографии связан с созданием в 1960 г. газового лазера видимого излучения с высокой степенью когерентности. Два инженера - И. ЛейтиЮ. Упатниекс, используя принципы однополосной модуляции в технике связи, применили наклонный пучок света, создающий когерентный фон, чем полностью устранили недостатки первоначального эксперимента Д. Габора. С помощью двухлучевой голограммы они продемонстрировали высококачественное трехмерное изображение предметов, подтвердив предсказание Габора. Качество изображения было таким высоким, а объемность была настолько реальной, что для того, чтобы подробнее рассмотреть левую или правую сторону предмета, достаточно было сместить голову в этом направлении. Приоткрывалась другая, невидимая ранее, сторона предмета. Это очень впечатляло Многие ученые и инженеры увлеклись голографией, началось ее победное шествие по многим лабораториям мира. С помощью голографии надеялись решить многие проблемы автоматическое распознавание, объемное кино, объемное телевидение. Сенсационным статьям журналистов (далеких от подлинной науки) не было конца. Прогнозы - один заманчивее другого А широкое внедрение голографии задерживалось из-за ряда технических трудностей. Не было еще лазеров с высокой степенью когерентности, не было фотоматериалов с высочайшей разрешающей способностью при [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...