Голографический метод Габора

ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ГАБОРА [c.17]

С голографическим процессом Габор впервые столкнулся при работе с брэгговским микроскопом. Перед Габором стояла задача улучшить качество изображения в электронном микроскопе он должен был скорректировать сферические аберрации электронных линз — задача, гораздо более сложная, чем коррекция аберраций оптических линз. Электронные линзы образуются магнитными полями, и их свойства нельзя проконтролировать с такой точностью, которая достигается в случае оптических линз. Габор нашел остроумное решение, которое не имело почти ничего обш,его с традиционной электронной микроскопией. Он записывал рассеянное поле от освещенного объекта, а затем восстанавливал поле с помош,ью световых волн. При этом сферическая аберрация как бы переносится в оптическую область, в которой ее можно скорректировать, применяя хорошо известные методы линзовой техники. Прежде чем предложить проект нового электронного микроскопа, Габор продемонстрировал возможность метода, используя оптические волны как для записи, так и для восстановления. [c.14]

Этот первоначальный голографический метод был уже описан в гл. 1. Необходимо отметить, что с его помощью можно было осуществить голографическую запись только прозрачных предметов, поскольку когерентный фон образуется при прохождении пучка света, освещающего предмет, через его прозрачные участки. При регистрации голограмм по схеме Габора использовались источ- [c.97]

Явления дифракции света определяют одну из важнейших характеристик оптических приборов — теоретическую разрешающую способность. Совместное действие дифракционных и интерференционных явлений ярко раскрылось в голографическом методе записей волнового поля объекта. Этот новый метод, открытый в 1947 г. английским ученым Д. Габором и значительно развитый в 60-е годы советским ученым Ю. Денисюком, приобрел в последние десятилетия огромное теоретическое значение и разнообразные технические применения. [c.289]

Хотя способ голографической записи и восстановления волновых фронтов, предложенный Д. Габором [1], р не является методом абсолютно полной записи всей световой информации об объекте, он является методом записи информации более полной, а, следовательно, и [c.10]

Вторая стадия голографического процесса заключается в следующем. После экспонирования фотопластинку проявляли и устанавливали на прежнее место, а предмет удаляли. Благодаря дифракции света на интерференционной структуре, зарегистрированной фотопластинкой, на месте предмета появлялось его изображение. Оно было очень слабым и сильно промодулированным когерентным фоном, наблюдать его было затруднительно. Помимо этого изображения Габор наблюдал еще одно паразитное изображение. На рис. 8 изображена схема оптического устройства, использованного во второй фазе голографического процесса. Эту вторую фазу Габор назвал реконструкцией, поэтому весь метод называется реконструкцией волнового фронта. Он ввел также термин голография , который в настоящее время принят повсеместно. [c.18]

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]

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]

Развитие теории голографии, методов цифровой голографии и возможность широкого применения голографических методов для решения ряда практических задач обусловили значительный интерес инженеров и научных работников к этой науке и ее приложениям. Особую роль играют методы голографии в теории и практике автоматического опознания образов. Они позволяют простыми средствами решать трудные задачи по созданию опознающих автоматов, например, такие, как реализация параллельного анализа больших массивов информации и обеспечение большого объема памяти. Первые работы в области голографического опознавания принадлежат В. Люгдту и Д. Габору. Эти публикации привлекли внимание практиков, поскольку многие задачи обработки информации и автоматического управления в кибернетике связаны с опознаванием образов. Это информационный поиск, техническая и медицинская диагностики, автоматизация научных исследований, навигация и т. п. Наибольшей общностью обладают задачи, связанные с анализом зрительных образов. [c.130]

Новый принцип микроскопии, позволяющий восстанавливать изображение объекта по его дифракционной картине, был предложен в 1948 г. Д. Габором. Так как в этом методе регистрируется не только амплитуда, но и фаза световой волны, изобретатель назвал его голографией (от греческих слов 6А,од—полный и —записывать). В то время метод голографии не мог найти широкого применения по двум причинам с одной стороны, не существовало достаточно монохроматического и когерентного источника света, с другой стороны, наблюдение изображения было затруднено перекрыванием восстанавливаемых волновых фронтов. В 1962 г. Е. Лейт и Ю. Упатниекс преодолели эти трудности, использовав в качестве источника света лазер и направляя на голограмму предметную и опорную вол ны под разными углами. С тех пор голография получила широкое развитие и применяется в различных областях науки. Откры тое тремя годами позже свойство голографически-восстановлен ной световой волны интерферировать с другой световой волной независимо от того, была ли последняя получена голографическим методом или иным, особенно вдохновило исследователей. [c.8]

В последние два десятилетия не менее значительны достижения в области волновой оптики, связанные с расцветом нового направления физической оптики — голографии. В 1947 г. английский физик Денис Габор предложил новый метод записи и восстановления волнового поля объекта. Особенностью метода Габора является возможность регистрации на фотоэмульсии как амплитуды, так и фазы объектной волны, что принципиально отличает его от фотографии, где регистрируется только амплитудная информация. В голографическом методе объект отображается в виде интерференционной структуры — голограммы. Этот метод можно назвать интерференционнодифракционным способом записи и восстановления волнового поля. Крупнейший вклад в голографическую науку внесли научные работы Ю. Н. Денисюка голограмма Денисюка формируется во встречных пучках и является трехмерной, а не двумерной, как это имеет место в случае голограммы Габора. Такая голограмма обладает рядом новых свойств, в том числе и ассоциативной памятью. [c.14]

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]

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]

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]

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]

Гл. 6 содержит теоретические и экспериментальные основы оптической голографии, которую Габор назвал методом образования изображения путем восстановления волнового фронта. Здесь рассматриваются проективная голография Френеля, без-линзовая голография Фурье с высоким пространственным разрешением и метод устранения эффекта протяженности источника с целью сохранения высокого пространственного разрешения по предмету. Затем излагается требование к когерентности света в голографии. В конце главы описан классический эксперимент Строука с голограммой, полученной при некогерентном освещении, и даны экспериментальные обоснования возможности применения голографических принципов для рентгеновских лучей. [c.9]

Пример оптической корреляционной фильтрации показан на зис. 13, а схема используемого устройства — на рис. 14 и 15. Тространственная фильтрация в оптике впервые была описана в работах [1, 2]. Позднее стало очевидно, что главную проб лему пространственной фильтрации, которая сводится к изготовлению комплексного фильтра, можно решить путем голографической регистрации фильтра, т. е. на основе принципов голографии, впервые описанных Габором [6] в 1948 г. (метод восстановления волнового фронта). [c.100]

ЧТО высокого разрешения в голографической мпкроскопни можно ДОСТИЧЬ путем соответствующего изменения первоначального принципа голографии. В частности, они показали, что голограмма Фурье позволяет преодолеть эффект протяженного источника и проблему мелкозернистости фотоэмульсии, возникающие в обычной проекционной голографии. Вскоре после этого Строук [29] продемонстрировал метод получения голограммы Фурье с помощью безлинзового преобразования Фурье, при котором сохранялись исходные преимущества безлинзовой фотографии Габора. Совсем недавно Строук и др. [31] показали, что потери разрешения при использовании протяженных источников на стадии получения голограммы можно удивительным образом скомпенсировать путем применения на стадии восстановления другого протяженного источника с соответствующей структурой. Таким образом, проблема структуры источника в голографической микроскопии [11, 28, 29, 31, 48], по-видимому, окончательно разрешается с помощью безлинзовой голографии Фурье [29, 30] на основе когерентно-интерферометрического рассмотрения структуры освещающих источников. [c.175]

Все сказанное относится к записи голограммы на плоском носителе. Но читатель уже знает отличие голограммы Габора от голограммы Де-нисюка, по методу которого запись интерференционной картины идет и в глубь фотоэмульсионного слоя. Следовательно, в объемной среде можно записать большое число голограмм путем их наложения. Можно организовать их селективное восстановление для считывания информации с нужной голограммы. Расчеты, выполненные некоторыми исследователями, показали, что, используя объемную среду в качестве носителя информации, можно достичь емкости до 10 бит цифрсшой информации для голографического оперативного запоминающего устройства. [c.120]

Теоретические идеи Габора были реализованы после создания лазера. В настоящее время голографометрия (голографические измерения) развивается быстрыми темпами. Созданы голографические микроскопы, голе графические измерительные установки. Эти средства измерений дают полную и достоверную количественную информацию не только о трехмерных объектах, а и о быстропротекающих процессах, недоступных исследованиям другими методами. [c.110]

Процес восстановления фронта волны был открыт в 1947 году Дэн-нисом Габором из Имнериэл Колледж в Лондоне. В последующие годы Габор систематически совершенствовал этот метод, особенно стремясь применить его в электронной микроскопии. Другие ученые тоже внесли значительный вклад — особенно Хуссейн Эль-Сум и Поль Киркпатрик из Стрэнфордского университета. Однако отсутствие подходящего источника когерентного света (т. е. света, все волны которого в фазе) ограничивало их возможности. Изобретение лазера в 1960 году открыло путь новым успехам в области фотографирования методом восстановления фронта волны. Авторам статьи удалось получить в лаборатории Мичиганского Университета трехмерные (объемные) голографические изображения высокого качества, используя газовый лазер как источник когерентного света, а также ряд новых приемов (рис. 4). Возрождению интереса к возможным использованиям столь интригующего фотопроцесса способствовал результат этой работы, а также неисследованные еще возможности лазера как источника когерентного света. [c.89]

Брайн Томпсон, Джордж Паррент и их коллеги из корпорации Тек-никл Оперейшнз нашли одно замечательно простое применение. Они столкнулись с проблемой измерения распределения по размеру и другим свойствам взвешенных пылеобразных частиц в некотором объеме. Обычно такие частицы не остаются неподвижными достаточно долго для того, чтобы наблюдатель смог сфокусировать свой прибор на них. Вдобавок часто желательно сфотографировать все частицы в этом объеме в определенный момент времени. Метод восстановления фронта волны предлагает идеальное решение всех проблем. Голограмма делается с помощью освещения объема импульсным лазером, а прошедший свет записывается фотографически. Короткоимпульсный лазер используется для замораживания движения частиц. При восстановлении получается изображение всего объема, и через микроскоп можно измерить размер частиц, распределение и геометрию поперечного сечения. (Хотя Томпсон и Паррент и использовали как возможности трехмерного изображения в голографическом процессе, так и высокую степень когерентности лазера, их усилия шли несколько по другому пути, чем наши, и они развили первоначальные идеи Габора в другом плане). [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...