Принципы голографии

Заканчивая изложение физических принципов голографии, сформулируем еще раз Соображения, лежащие в основе этого способа регистрации информации об объекте наблюдения, переносимой электромагнитным полем. Нас интересует информация, заключающаяся в распределении амплитуд и фаз в этом поле. Фотографирование распределения интенсивности в специально созданной интерференционной картине, возникшей при суперпозиции волнового поля объекта и когерентной ему опорной волны, дает возможность регистрации полной информации, переносимой изучаемым волновым полем. Последующая дифракция света на распределении почернений в фотослое голограммы восстанавливает волновое поле объекта и допускает изучение этого поля а отсутствие объекта наблюдения. Рассмотрим теперь некоторые практические применения голографии. [c.266]

Свое знакомство с принципами голографии начнем с рассмотрения взаимодействия двух волновых фронтов, [c.10]

Рис. 12.23. К объяснению принципа голографии

Принципы голографии в книге излагаются только в связи с рассмотрением структуры и характеристик голографической системы как системы передачи световой информации. Для более подробного знакомства [c.5]

Голография может найти широкое применение в оптике и оптическом приборостроении. Сюда относятся возможности коррекции аберраций оптических систем наблюдение и регистрация изображений сквозь неоднородные и рассеивающие среды создание оптических приборов на принципах голографии, например микроскопов использование голографии для контроля операций в оптической технологии возможность создания принципиально новых оптических элементов, например мультипликаторов и т. п. [c.260]

В какой-то мере вводной является и вторая глава книги, в русском переводе названная Основы голографии . Эта глава содержит математические, физические и методологические предпосылки, знание которых лучше поможет пониманию принципов голографии. В частности, много места уделено интегральным преобразованиям, которые используются при осуш,ествлении голографического процесса и в методах оптической обработки информации. Важную физическую основу голографии представляют собой явления интерференции и дифракции, достаточно полно рассмотренные Б. Томпсоном применительно к задачам голографии. [c.7]

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ГОЛОГРАФИИ И ЕЕ ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ [c.14]

В п. 6.2.3 был рассмотрен метод коррекции оптических аберраций с помощью оптического изображающего элемента, использующий принцип голографии. Речь шла не о чем ином, как о формировании неискаженного первоначального светового поля при обращении хода лучей через оптическую систему, которое осуществляется путем изменения направления восстанавливающей голо- [c.176]

Нетрудно уловить тесную аналогию между методом регистрации фазы рассеянной волны с помощью голограммы (рис. 1—3) и методом регистрации фазы в двухлучевом интерферометре (рис. 6). Эта аналогия становится почти полной в схемах, которые мы используем для объяснения принципа голографии. [c.121]

Строго говоря, детальный анализ принципов голографии возможен только на основе общей электромагнитной теории процессов рассеяния, дифракции и поляризации. Однако для большинства задач, рассматриваемых в данной главе, достаточна приближенная теория, используемая в физической оптике. Необходимо, однако, помнить об ограничениях этой теории, указанных в разд. 2 гл. 2, а также в работе [12]. [c.123]

Для выяснения физических принципов голографии рассмотрим метод регистрации и восстановления волнового фронта для образцов исчезающе малых размеров. Первоначальный вариант этого метода применительно к точечным образцам был предло- [c.133]

Для простоты рассмотрим процесс при плоском объекте с сохранением основных принципов голографии. Это наиболее распространенный сейчас способ регистрации информации о фазе на плоском транспаранте с помощью опорного пучка света. Рассмотрим показанную на рис. 37 схему установки для получения голограммы Фурье с точечным опорным источником. Установка рассчитана на получение голограмм плоских предметов, например изображение объекта на фотопленке. Установка содержит четыре линзы Яд, Л , Л , где основные плос- [c.69]

Справедливости ради можно отметить, что некоторые основные принципы голографического метода (использование опорной волны, спектральные преобразования и т. п.) в том или ином виде применялись в радиотехнике и ранее. Но сознательное и последовательное применение принципов голографии, техники оптической обработки стимулировало решение ряда важных задач моделирование электромагнитных полей радиодиапазона, преобразование полей одной области пространства в поля другой области, определение структуры полей, радиовидение и т. п. Решение этих задач существенно упрощает и удешевляет разработку и испытание сложных радиотехнических устройств. Моделирование антенн в оптическом диапазоне, в частности немасштабное моделирование, позволяет избежать громоздкого макетирования антенн и различных рассеивающих объектов. Развитые на основе голографических принципов методы преобразования полей позволяют испытывать различные электродинамиче ски е устройства и антенны в ближней зоне, не прибегая к созданию дорогостоящих больших полигонов. [c.117]

В этой главе рассмотрим, как формируются голографические изображения и особенно где они формируются. Сначала проанализируем случай стандартной (обычной) голографии, когда при восстановлении изображения используется та же оптическая Схема, что и при записи. Затем определим изменения, которые происходят с точечным изображением в результате модификации оптической схемы на стадии восстановления голограммы. Наконец, рассмотрим общие принципы голографии с точки зрения исследования интерференционных полос, которое будет приведено в гл.4. [c.41]

Все описанные выше способы обработки информации, воспроизводимой с магнитной ленты, принципиально ограничены по скорости процессом формирования общей картины рельефа магнитной записи, характеризующего качество исследуемого сварного соединения. В связи с этим представляет интерес изучение оптических систем сортировки дефектности сварных соединений (распознавания образцов), основанных на принципе голографии. [c.234]

Уяснить принцип голографии легче всего, рассматривая простейшие объекты. Наиболее прост для понимания случай голографической записи и восстановления плоской волны. Пусть такая волна 1. исходящая от предмета, падает на фотопластинку под углом 0 к нормали (рис. 7.34, а). Мгновенное распределение фаз световых колебаний на поверхности пластинки зависит от направления волны, но светочувствительный слой способен зарегистрировать лишь среднее за время экспозиции распределение освещенности. В результате пластинка окажется равномерно почерневшей. По степени почернения можно судить об амплитудах световых колебаний, но информация об их фазах полностью теряется. Определить направление воздействовавшей на фотопластинку волны I таким способом невозможно. [c.378]

К объяснению принципа голографии можно подойти и иначе, рассматривая процесс записи и восстановления сферических волн, рассеиваемых отдельными точками объекта. Интерференция сферической волны, исходящей из точки 5 (рис. 7.35, а), и когерентной с ней плоской опорной волны, падающей по нормали на фотопластинку, приводит к образованию стационарной картины в виде концентрических колец. Радиальное распределение интенсивности в интерференционной картине опять дается формулой (7.46), но разность хода Д(дг) между плоской опорной волной и сферической [c.380]

Изложены также физические принципы голографии, рассмотрены и некоторые применения голографического метода регистрации световых волн. [c.2]

Основным принципом голографии является осуществление записи произвольного волнового поля объекта на светочувствительном материале при взаимодействии его с заданной опорной волной. Голографический способ двухступенчатый сначала осуществляется запись, а затем восстановление волнового поля объекта. [c.371]

В современных ультразвуковых установках дефектоскопического контроля сварьси применяются принципы голографии и томографии для повышения чувствительности и разрешающей способности контроля. Постоянно повьпиаются надежность и достоверность ультразвукового контроля, производительность которого увеличилась в 3-5 раз. Это позволяет на 20-30% сократить применение радиографии с соответствующим уменьшением расхода серебросодержащей рентгеновской пленки. [c.86]

Для специальных исследований и аттестации вибростендов и виброизмерительной аппаратуры можно использовать бесконтактные интерференционные методы, основанные на счете интерференционных полос, эффекте исчезновения интерференционных полос при амплитуде, пропорциональной корням функции Бесселя нулевого порядка первого рода, с двухчастотным оптическим квантовым генератором, с фотоэлектрическим отсчетом (интерферометры ФОУ-1 ЬаЗООО и др.). Кроме того, разраба тываются методы, основанные на принципах голографии, эффекте Допплера смещения частоты излучения движущегося источника, эффекте Мессбауэра резонансного поглощения гамма-квантов. Схемы, функциональные особенности и метрологические характеристики соответствующих установок подробно рассмотрены в [52]. [c.129]

Голографическое 3. использует принцип голографии (рис. 2) и не нуждается в звуковой оптике. Помимо рассеянного предметом поля р па плоскость пространств, детектора 5 направляется т. н. опорная звуковая волна Р(,. Возникающая интерференц. картина стоячих волн (акустич. голограмма) регистриру- [c.72]

Перспективные элементы памяти. Среди перспективных П. у. можно выделить голографические, использующие для записи, хранения и восстановления изображений ЭП, основанные на принципах голографии. В этом случае мы имеем дело с аналоговыми ЭП, поскольку оптич. плотность носителя информации (наир., эмульсионного слоя фотопластинки) изменяется непрерывно. Интенсивно развивающийся цифровой синтез го.ыграмм позволяет сопрягать между собой голография. ЭП и цифровые системы [7]. [c.526]

Принцип голографии, сформулированный в наиболее общем виде, предполагает, что источником опорной волны может быть предмет совершенно произвольной формы. Использование протяженной опорной волны, приводя к образованию сложной интерференционной картины, требует точного воспроизведения исходной конфигурации и на зтапе восстановления. Иными словами, в этом случае реконструкция возможна только при использовании волны, являющейся точной копией опорной [37, 102]. Даже незначительный сдвиг (порядка периода интерференционной картины) протяженного источника (см., например, [73 - 74]) приводит практически к полной потере изображения. В фурье4Х)лографии компенсация протяженности опорного источника [36] также осуществляется путем использования при восстановлении либо самого источника, либо его части. При этом допустимы только параллельные сдвиги восстанавливающего источника в пределах входной апертуры. Поэтому в практике голографического зксперимента используют опорные волны простой формы - плоские или - сферические, за исключением специальных случаев, когда стоит задача предельно затруднить процесс восстановления. [c.31]

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]

Голография создала новую оптику, которая по своим свойствам так относится к доголографической оптике, как теория комплексных функций относится к теории действительных функций. Это сравнение не просто красивая аналогия, оно наилучшим образом отражает новые математические возможности голографической оптики. Используя принцип голографии, можно уже сегодня выполнять над комплексными функциями математические операции сложение и вычитание, умножение, дифференцирование и некоторый класс интегральных операций. [c.7]

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]

I В этой главе мы более подробно рассмотрим голографические принципы образования изображения и опишем новые результаты (теоретические и экспериментальные), которые были недавно получены с участием автора в ходе разработок систем образования изображений и методов получения максимально возможного разрешения в тех диапазонах электромагнитного спектра, где такие системы невозможно осуш ествить иначе, как только с помощью голографии (например, в рентгеновских лучах). Мы можем сказать в самом обш ем виде, что те принципы голографии, которые рассматриваются в данной главе, составляют основу любых других голографических систем образования изображений и голографических методов преобразования изображений. Например, используя эти принципы, можно воссоздать трехмерное изображение предмета с помош ью голограммы, искусственно изготовленной по расчетным координатам предмета [c.119]

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]

Принцип голографии Фурье при когерентном освещении, рассмотренный в предыдущих разделах этой главы, позволяет дать очень простое объяснение образованию изображения с помощью габоровского метода восстановления волнового фронта [11]. Наиболее существенным фактором при получении голограммы является пространственная когерентность по предмету, т. е. способность различных точек предмета интерферировать друг с другом (разд. 2.8 гл. 4) или с опорным пучком (разд. 5 гл. 6). [c.175]

История развития голографии прошла три этапа. Начало первого относится к 1948 г., когда Деннис Габор, венгр по национальности, работая в английской фирме над усовершенствованием электронного микроскопа, открыл принципы голографии - двустадийной записи и воспроизведения изображения, для чего требовался монохроматический источник света, в качестве которого использовали ртутную дугу высокого давления. Ее излучение не отличалось высокой когерентностью, и поэтому восстановленное изображение было низкого качества. В научной статье Д.Габор четко изложил принципы голографии. [c.3]

Никакие конструктивные объективы не помогают избавиться от этого недостатка, так как он обусловлен самш волновой природой электромагнитных колебаний. И именно он определяет одну из основных характеристик оптических приборов - их разрешающую способность, т. е. способность различать две близко расположенные светящиеся точки (например звезды). Это явление, ухудшающее разрешающую способность электронных микроскопов, заставило Денниса Габора задуматься над тем, как можно устранить последствия дифракции. И он предложил способ, в котором были заложены основные принципы голографии. Но об этом немного позже. [c.36]

Возможность мгновенного получения картины рельефа магнитной записи объясняется непосредственно при рассмотрении принципа голографии. Известно [148, 149], что если дифракционное поле и (х, у, г), создаваемое объектом, задано на всей плоскости (г = 0), то оно однозначно определено в области г>0. Поэтому, если на фотопластинке зарегистрирована функция И х, у, 0)=0 х, у), при реконструировании поля и х, у, 0) освещением плоской волной реконструированное поле и г (а, у, г) будет отображать функцию и х, у, г], характеризующую объект.При этом потери информации [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...