Фотографирование лазерного пучка

ФОТОГРАФИРОВАНИЕ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА [c.44]

Простейший вариант спекл-фотографии сводится к фотографированию объекта на одну и ту же фотопластинку до и после смещения или деформации. При освещении полученной таким способом спекл-фотографии нерасширеяиьш лазерным пучком в дальней зоне наблюдается гало дифракции с полосами Юнга (рис. iy, ориентация и период к-рых определяются направлением и величиной смещения объекта между экспозициями. При изменениях микроструктуры объекта меж-, ду экспозициями, что может быть обусловлено эрозией или коррозией поверхности, контактными взаимодействиями с др. телами, износом и т. д., идентичность спекл-структур, образованных объектом до и после смещения, нарушается и контраст полос Юнга уменьшается, что используют для изучения указаввых явлений. [c.605]

Расходимость пучка и отводящие зеркала. Эксперименты с рубиновыми лазерами [23] показывают, что свет с отдельных небольших участков излучающей поверхности лазера коллимируется лучше, чем весь пучок. Это означает, что лучи одной части торца кристалла образуют узкий конусообразный пучок, который не пересекается в ближней зоне с подобными пучками от других излучаюи их частей. Таким образом, если мы при помощи маленького непрозрачного зеркала отведем небольшую часть пучка в камеру, то в нее попадет свет, излучаемый только с части поверхности. Пучки лучей с других участков не попадут на зеркало. Некогерентный же свет такое маленькое зеркало будет отражать одинаково со всего торца кристалла. Таким образом можно видеть весь торец, подсвеченный излучением накачки, а генерация при этом будет видна только с части торца лазера. По этой причине камеры, в которых лазерный пучок рассекается при помощи многогранных зеркал с тем, чтобы отражение от каждой грани испотьзовать для получения одного из серии кадров, на самом деле непригодны для покадрового фотографирования лазерного излучения. [c.53]

Входной зрачок камеры обычно имеет форму ромба с большой осью, параллельной оси вращения зеркала. Лазерный пучок должен проходить в центре входного зрачка, иначе узкий ромб будет срезать часть пучка. У всех выходных камер имеются внутренние ромбовидные диафрагмы, на которых поочередно фокусируется изображение входного зрачка. При фотографировании дальней зоны внутренние диафрагмы могуг вызвать затенение части картины. Действующее относительное отверстие таких камер обычно раьно 1 25. [c.55]

Растровые камеры, В растровой камере начальное оптическое изображение разбивается на ряд элементов (полоски или небольшие пятна), каждый из которых можно зарегистрировать так же, как в развертывающей камере [26]. Исходное изображение можно восстановить, рассматривая обработанную пленку в реконструкторе , который совершает обратную операцию. Для успешного фотографирования лазерного излучения при помощи растровой камеры необходимо, чтобы проектируемые растровые элементы не ограничивали по отдельности коллимацию пучка света в противном случае должна применяться геометрия с отводящим зеркалом, о которой говорилось выше. [c.58]

Электрозатворы. В качестве высокоскоростного затвора в камерах давно пользуются ячейкой Керра [21]. Спектральная чувствительность камеры с таким затвором определяется прозрачностью жидкости в ячейке Керра и чувствительностью пленки. Разрешающая способность ячейки Керра может быть довольно высока по сравнению с электронно-оптическими приборами. Хотя угловая апертура таких затворов мала, это не является ограничением при фотографировании лазеров, так как лазерный пучок сильно коллимирован. Чтобы получить более одного кадра при помощи камеры с затвором в виде ячейки Керра без применения отводящих зеркал, приходится пользоваться серией расщепителей пучка, по одному на каждую ячейку. Хотя из-за конечной длины этих расщепителей уменьшается светосила объективов, которыми можно пользоваться, это не приводит к ухудшению качества фотографий лазерных источников, В одной из конструкций камер, где данная трудность была устранена, свет распределяется по ячейкам Керра (или по ЭОП) при помощи многогранной призмы, расположенной за объективом. Такая конструкция не дает возможности получить более одного кадра лазерного источника. Допуская же некоторое снижение качества изображения, подобной камерой можно пользоваться, если лазерный пучок направить на экран из шлифованного стекла или на матовый отражатель. Тогда камера будет фотографировать изображение в рассеянном свете. При такой методике уменьшается яркость изображения и снижается разрешающая способность, причем на изображении появляются вспышки из-за пространственного фурье-преобразования на поверхности и соответствующих интерференционных эффектов. [c.58]

Во второй главе обсуждается возможность осуществления учебного прибора для демонстрации интерференции диффузно рассеянного света в проходящих лучах с использованием для этой цели двух эеальных идентичных и съюстированных диффузоров. Дана краткая теория явления, описан способ изготовления идентичных диффузоров посредством фотографирования одной и той же спекл-картины на две фотопластинки. Подробно обсуждается методика съёмки, позволяющая сохранить идентичность фотографируемых спекл-картин, методика юстировки идентичных диффузоров на полное совмещение рассеивающих структур и способ изготовления учебного прибора. Описаны опыты с прибором в лазерном пучке и в широком световом пучке от лампы накаливания [66, 68, 69. [c.8]

Схема установки для фотографирования идентичных спекл-картин представлена на рис. 2.5. Здесь ЛГ — гелий-неоновый лазер, П — прерыватель лазерного пучка, Л] — короткофокусная линза (микрообьек-тив), Л.2 — длиннофокусная линза — в сочетании с микрообьективом она образует расширитель лазерного пучка МС — [c.67]

Другой попыткой решить проблему восстановления голограмм в белом свете является также использование метода узкой щели, но теперь ш,ель вертикальна. Этот метод, разработанный одновременно несколькими небольшими компаниями, получил различные названия, например мультиплексная голограмма , интеграфы и др., но более наглядно было бы назвать его стереограммой . Метод состоит в фотографировании объекта на стандартную 35-мм черно-белую пленку с помош,ью кинокамеры. Поскольку на данном этапе используется обычная фотографическая техника, объект может перемеш,аться и иметь произвольные размеры. Обычно в качестве объекта используются фигуры людей, выполняюш,их несложные повтор я юш,иеся движения, например играюш,их на музыкальных инструментах или танцуюш,их. Кинопленка помеш,ается на враш,аюш,ийся стол, и по мере враш,ения стола экспонируется тысяча и более отдельных кадров. При обычных скоростях кинокамеры цикл занимает от сорока секунд до минуты. Затем каждый отдельный 35-мм кадр освещается лазерным светом и проецируется через цилиндрическую линзу на маскированную полоску пленки одновременно со сфокусированным опорным пучком от того же лазера. Таким образом изготавливается ленточная голограмма спроецированного изображения. Процесс повторяется для каждого 35-мм транспаранта, в то время как голографическая пленка перемещается и экспонируется следующая полоса. В конце концов получается стереографическая голограмма шириной 20 мм и длиной 650 мм, которая восстанавливается источником белого света с вертикальной нитью. Восстановление в белом свете вызывает некоторое разделение цветов сверху вниз, но, с другой стороны, создает иллюзию трехмерного объекта, находящегося за искривленным кадром пленки. Иллюзия трех измерений возникает из-за параллакса, связанного с наличием определенного расстояния между глазами. Хотя теоретически существует лишь одно положение для наблюдения трехмерного изображения, вызывает удивление тот факт, как хорошо человеческое зрение приспосабливается и корректирует довольно значительные искажения. [c.492]

Возможность пространственного согласования волновых фронтов измерительного и опорного пучков в области локализации интерференционной картины двухлучевых интерферометров с параллельным пучком лучей позволяет использовать в них обычные (не лазерные) источники пространственно-некогерент-ного света сплошного или линейчатого спектра. Однако из-за низкой спектральной яркости такие источники не позволяют получать резкие интерференционные картины. При исследовании нестационарных искажений протяженных объектов обеспечение достаточной для фотографирования мощности излучения в этом случае достигается либо расширением рабочего участка спектра, что приводит к спектральному размытию интерференционных полос, либо увеличением рабочей поверхности источника, что также ухудшает интерференционную картину вслед -ствие увеличения углового расхождения пучков. [c.178]

Относительное отверстие объектива ). При фотографировании обычных источников важной величиной является относительное отверстие объектива, равное отношению диаметра объ- ектива к его фокусному расстоянию. Оно характеризует телесный угол, в котором идут лучи от источника, проходящие через объектив и попадающие на пленку [19]. Так как большинство объектов представляют собой диффузные отражатели или излучатели, величиной относительного отверстия определяется освещенность действительного изображения, образующегося на пленке, по отношению к освещенности источника. При фотографировании же лазеров обычно пользуются камерами, объективы которых значительно больше диаметра пучка. В этом случае требование большого относительного отверстия имеет другой смысл. Как показано на фиг. 3.10, здесь используется весь лазерный свет в первичном пучке. Если же при этом желательно сфотографировать и сильно внеосевые моды (моды отскакивающего мяча ), то оптика с большой апертурой и большим относительным отверстием необходима просто для того, чтобы охватить большие углы. [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...