Файл: Вьено, Ж. -Ш. Оптическая голография. Развитие и применение.pdf

подушки, резиновые прокладки, песок или гидравлические амор­ тизаторы; 2) рабочий стол должен быть достаточно инерционным и жестким, чтобы максимально гасить внешние колебания; 3) все детали установки должны иметь общий цоколь: тогда остаточные колебания будут в принципе одинаково воздействовать на каж­ дую из них. Лазерный источник не вносит возмущений, если рас­ положить его вне рабочего стола.

Использование лазера, излучающего сравнительно большую энергию в короткий промежуток времени (например, рубинового ла­ зера), освобождает от необходимости применять все эти меры пре­ досторожности. Тем не менее использование таких лазеров в голо­ графии не получило пока большого распространения по следую­ щим причинам: небольшой длины когерентности, низкого качества изображения, сложности запуска и зачастую трудно осуществля­ емого контроля. Чаще всего их до сих пор применяли д л я изучения

голограмма регистрируется, как правило, на фотопластинке или

кое почернение, требуется тем меньше энергии (следовательно, тем более короткое время экспозиции), чем чувствительнее эмульсия.

Спектральная чувствительность. Зависимость светочувствитель­ ности фотослоя от длины волны называется спектральной чувстви­ тельностью. Экспериментатор должен выбрать эмульсию, обла­ дающую достаточной чувствительностью к длине волны используе­

сии становится невозможным различить детали, размер которых мень­ ше средних размеров зерна. Максимальное число элементов информа­ ции, которое можно зарегистрировать на единице поверхности,

можно расположить на единице длины. Здесь вновь возникает поня-

1 К моменту подготовки окончательной редакции этой главы экспери­ менты по регистрации голограмм в других средах, таких, как фотохромные стекла и жидкие кристаллы, и по непосредственному использованию голографической информации (радноэлектрическим или каким-нибудь другим способом), считываемой с фотокатода или любого другого фоточувствитель­ ного устройства, не вышли из стадии исследований.

в начале книги: разрешающая способность эмульсии тем больше, чем большая пространственная частота, соответствующая более мелким деталям, может быть на ней зарегистрирована. Мелкозер­ нистая эмульсия обладает, естественно, большей информационной емкостью.

С другой стороны, так как частота полос непосредственно свя­ зана с углом между интерферирующими пучками, зернистость эмульсии приводит к ограничению поля зрения в пространстве

щает поле зрения в пространстве объектов. Например, пленка с разрешением около 200 штрихов на миллиметр соответствует мак­ симальному углу поля зрения порядка 5°. И наоборот, регистрация объекта с очень большими угловыми размерами (60 или д а ж е 70°) требует разрешающей способности до 3000 штрихов на миллиметр. Очень немногие фотопластинки имеют такое мелкое зерно (мень­ ше 0,3 мкм); их низкая чувствительность обусловливает необхо­ димость использования мощных лазеров или очень больших времен

Некоторые характеристики обычных фотоэмульсий даются в

точка негативной эмульсии находится в области недодержки ха­ рактеристической кривой (зависимость оптической плотности прояв­ ленной пластинки от логарифма падающей на нее энергии) (см. при­ ложение 2 гл. 3). Если сенситометрический анализ негатива не проводился, то достаточно знать, что при выполнении оптимальных д л я голографии условий проявленный негатив имеет на просвет светло-серую окраску.

Отношение интенсивностей пучков в плоскости голограммы может меняться в довольно широких пределах, не оказывая существенного влияния на качество восстановленного изображения. Однако если интенсивность объектного пучка слишком мала по сравнению с ин­ тенсивностью опорного пучка, то яркость изображения будет очень слабой (экспериментаторы пришли к выводу, что отношение интен­ сивности объектного пучка к интенсивности опорного пучка в пре­ делах от 0,2 до 0,5 дает удовлетворительные результаты).

88 Глава 5

Получение голограммы. Освещение

Связь рассеивающих свойств поверхности объекта с рассеи­ вающими свойствами голограммы. Хотя коэффициент диффузного отражения меняется в зависимости от направления наблюдения,

Ф и г. 39. Восстановление изображения диффузно рассеивающего объекта.

Каждая точка голограммы получает информацию от осех точек объекта: глазу достаточно небольшого участка голограммы, чтобы увидеть все изображение целиком.

Объект, не рассеивающий диффузно свет, излучает только в определенном направлении (гл. 3). Следовательно, каждый учас­ ток посылает информацию на маленький участок поверхности голо­ граммы. В этом случае для восстановления полного изображения необходимо использовать всю поверхность голограммы. Визуаль­

ность случаю, показанному на фиг. 39 и 40. Это неудобство устра­ няют, располагая на пути объектного пучка диффузор. Тем не менее, как мы увидим далее, в некоторых особых случаях при ре­ гистрации необходимо создавать направленное, а не диффузное освещение.

Разделение пучков. Если два интерферирующих пучка имеют общее происхождение, например лазерный источник, то разделение исходного пучка осуществляется одним из следующих способов (фиг. 41): можно либо отклонить часть пучка в нужном направлении, либо разделить пучок по амплитуде с помощью зеркала, обладаю­ щего определенными коэффициентами отражения и пропускания. Каждый из пучков (объектный и референтный) должен обладать

необходимой интенсивностью и посылаться в требуемом направле­ нии в зависимости от условий эксперимента. Далее приводится несколько примеров использования различных светоделителей:

Ф и г. 40. Объект, не рассеивающий света.

Каждый участок голограммы соответствует отдельному участсу объекта.

Малый угол. Напомним, что одно из условий разделения изоб­ ражений состоит в том, что объект не должен занимать больше половины пространства вне конуса, определенного опорным источ­ ником и контуром голограммы (гл. 2). Если это условие не выпол­ няется, то главный и сопряженный пучки перекрывают друг друга в пространстве изображений. Если сопряженное изображение дос­ таточно удалено от главного изображения, то оно не влияет суще­ ственно на качество последнего. Однако опорный пучок (нулевого