ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 161
Скачиваний: 0
Применение голографии |
77 |
тической обработки были трудности изготовления фильтров, особенно комплексных, а голография дала здесь простое и эффективное решение.
Идея голографических фильтров была впервые предло жена Ван дер Люгтом в работе [143], посвященной обна ружению сигналов методом комплексной пространственной фильтрации. Фильтр давал дельта-функцию в точке плос кости изображений, соответствующей положению объекта, для которого он был изготовлен. Рассмотрим принцип дей ствия такого фильтра. Функция импульсного отклика f{x, у) требуемого вида подвергается фурье-преобразованию с помощью линзы, что дает в плоскости преобразования распределение F(£/X/, УХ/).
Фильтр получается путем регистрации интерференцион
ной |
картины |
функции F и |
плоской |
опорной волны |
|
а0ехр (2яіа£). Интенсивность |
такой картины определяет |
||||
ся |
выражением |
|
|
||
/ (5, у = |
До2 + |
F2 {Щ, ух/) + |
a0F* (Ü/Х/, |
ух/) ехр (2ща£) + |
|
|
+ |
ö0F (S/Х/, ух/) ехр (—2тг£а£), |
(29) |
||
где X, у и g , Tj — координаты в соответствующих плоскос тях, а звездочка обозначает комплексное сопряжение. Сиг нал /(£, у , поступающий на вход когерентной оптической системы, подвергается фурье-преобразованию и проекти руется на фильтр. Сигнал на выходе фильтра имеет вид
V (£, у = |
a lA (р, q)+ \F (р , q) |М (р, q) + |
|
+ |
a0F* (р, q) А (р, q) ехр (2w<x£) + |
|
+ |
a0F (р, q) А (р, q) ехр (— 2ша%), |
(30) |
где р и q обозначают £/Х/ и rj},f соответственно.
С помощью второй линзы производится обратное фурьепреобразование этого сигнала, что дает следующее рас пределение в плоскости считывания:
Ф(*'. У') ~ |
аі а (х\ |
у') + / (x', |
у') гф: /* (x', |
y') >j< а (x', у') + |
+ |
а 0/ ( х \ |
у')^са(х', |
у’) >}< Ь (x' + |
«X/, у') + |
+ a0f*(x', y')^fa(x', у') у: 8 (x' — <хХ/, y'). (31)
78 Брайен Дж. Томпсон
Первые два слагаемых в выражении (31) соответствуют волнам, распространяющимся вдоль оптической оси сис темы, а третье и четвертое — волнам, отклоняющимся вверх и вниз от оси. Третий член представляет собой свертку функ ций f(x', у’) и а(х',у') (обозначаемую знаком*), а четвер тый — функцию их взаимной корреляции. Для получения фильтра, выделяющего объект а{х, у), функция f(x, у) должна быть равна а(х, у). Метод позволяет проводить поиск и обнаружение заданного объекта на фотоснимках или заданных букв на странице.
Одной из первых идей в оптической обработке информа ции было восстановление искаженных изображений [83, 137]. Лейт и Упатник [78, 141] предложили использовать систему с голографическим корректором. В этом методе записывается голограмма волнового фронта, исходящего из
линзы с аберрациями. Голограмма затем выполняет роль фильтра.
Аналогичный метод применяется для коррекции изо бражений, смазанных движением. На фиг. 34 показан ре зультат такой коррекции [116]. Фильтр записывался с использованием функции отклика системы известной формы (указанной на фигуре стрелкой).
Ф и г . 34. Улучшение качества смазанных изображений с помощью голографического фильтра (из работы (81).
о фотография, смазан іая за счет движения об^рктя' |
я |
|
ражение. |
’ |
6 ~ восстановленное изоб- |
Применение голографии |
79 |
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данный обзор голографических применений представ ляет собой попытку описать современное положение в этой области. Многие идеи применения голографических методов здесь не рассмотрены, а составить полную библио графию по рассмотренным применениям оказалось невоз можным. К голографии был проявлен большой интерес со стороны многих специалистов производства, однако на сегодняшний день работы по применению голографичес ких методов для решения проблем науки и техники ведут ся, к сожалению, довольно медленно. Тем не менее разра ботчики голографической техники высказывают большой оптимизм относительно ее будущего.
ЛИТЕРАТУРА
1. Alwang W. G., Cavanaugh L. A., Burr R., Sammartino E.—
“ Proc. Electro-Optical System Design Conf.” , 1969, p. 79.
2.Holography Index, Andersonian Libraty, Univ. of Strathclyde. 1968.
3. |
Ansley D. A., |
Siebert L. |
D.— “ Holography.” , Proc. Seminar- |
||||||
4. |
in-Depth, Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.” , 1968, p. 127. |
|
|||||||
Archbold E., |
Ennos A. E.— “ Nature” , 1968, v. 217, |
p. 942. |
|||||||
5. |
Archbold E., |
|
Burch J. M., |
Ennos |
A. E.— “J. Sei. |
Instrum.” , |
|||
|
1967, V. 44, p. 489. |
|
|
|
|
|
|
||
6. |
Armstrong J. |
A.— “ IBM J. Res. D evelop.” , 1965, |
v. 9, p. |
171. |
|||||
7. |
Baez A. V.— “ J. Opt. Soc. Amer.” , 1952, |
v. 42, p. |
756. |
|
|||||
8. |
Baez A. V., |
El Sum H. M. A .— “ X -Ray Microscopy |
and Micro |
||||||
|
radiography” , |
Proceedings, |
New |
York, |
Academic |
|
Press, |
1957, |
|
p. 347.
9.Beesley M. J.— “ Proc. Symp. Engineering Applications of Ho
|
lography” , Univ. of Strathclyde, 1968, p. 503. |
|
|
|
|
||||||
10. |
Bosomworth |
D. R., Gerritson |
H. J., — “ Appl. O pt.” , 1968, |
v. 7, |
|||||||
|
p. 95. |
W. |
L., |
Rogers G. L.— “ Nature” , |
|
|
|
|
|
||
11. |
Bragg |
1951, |
v. |
167, |
p. |
190. |
|||||
12. |
Brooks |
R. E., |
Heflinger L. 0., Wuerker |
R. F., |
Briones |
R. A.— |
|||||
|
“ Appl. Phys. |
L ett.” , 1965, v. 7, p. |
92. |
|
|
|
|
|
|||
13. |
Brooks R. E., |
Heflinger L. O., |
Wuerker R. F.— “ IEEE, J. Quan |
||||||||
|
tum Electron.” , 1966, V. 2, p. 275. |
W.— “J. |
|
|
|
||||||
14. |
Brown G. M., |
Grant R. M., |
Stroke G. |
Acoust. |
Soc. |
||||||
|
Amer.” , 1969, v. 45, p. 1166. |
|
|
|
|
|
|
||||
15. |
Buerger M. J .— “ J. Appl. Phys.” , |
1950, |
v. 21, |
p. |
909. |
|
|
||||
16. |
Burch |
J. M.— “ The 1965 Viscount |
Nuffield Memorial |
Paper” , |
|||||||
|
Prod. Eng., 1965, v. 44, p. 431. |
|
|
|
|
|
|
||||
17. |
Burch |
J. M.— “Z. Angew. Math, Phys,” , 1965, v. 16, |
p. |
111. |
|||||||
80 |
|
Брайен Дж. Томпсон |
|
18 |
Burch J. M., Ennos A. E., Wilton R. J .— “ Nature” , 1966, v. 209, |
||
19 |
p. |
1015. |
|
20. |
Carter W. H., Dougal A. A.— “ IEEE J. Quantum Electron. , |
||
21. |
1966, V. 2, p. LXIV. |
Dougal A. A.— “ IEEE J. Quan |
|
Carter W. H., Engeling P. D., |
|||
|
tum Electron.” , 1966, V. 2, |
p. 44. |
|
22.Chambers R. P., Courtney-Pratt J. S .— “ J. SMPTE (Soc. Motion Pict. Telev. Eng.)” , 1966, v. 75, p. 373.
23.Chambers R. P., Courtney-Pratt J. S .— “ J. SMPTE (Soc. Motion
24. |
Pict. Telev. Eng.)” , 1966, v. 75, p. 359. |
|
||
Chen F. S., |
LaMacchia |
J. T., Frazer D. B .— “ Appl. Phys. L ett.” , |
||
25. |
1968, V. 13, p . 223. |
Pennington K. S.— |
“ Appl. Phys. L ett.” , |
|
Collier R., Doherty E., |
||||
26. |
1965, V. 7, p. 223. |
J., Pieuchard G., |
Labeyrie A .— “ Proc. |
|
Cordelle J., |
Flamand |
|||
8th Congr. of ICO” , Reading, England, 1969, p. 117.
27.DeVelis J., Reynolds G. 0 . Introduction to Holography, Reading Addison-Wesley, 1967.
28.DeVelis J., ParrentG. B., Thompson B. J.— “ J. Opt. Soc. Amer.” , 1966, V. 56, p. 423.
29.Dooley R. P — “ Proc. IEEE” , 1965, v. 53,p. 1733.
30.El Sum H. M. A. Reconstructed Wavefront Microscopy, Ph. D.
31. |
Thesis, Stanford Univ., 1952. |
|
Proc. |
Seminar-in-Depth, |
|||||
El |
Sum |
H. |
M. |
A .— “ Holography, |
|||||
|
Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.” , 1968, p. 137. |
|
|
||||||
32. |
Ennos A. E., |
Robertson E. R. |
(Eds.) — “ Proc. |
Symp. |
Enginee |
||||
33. |
ring |
Applications of Holography” , Univ. of Strathclyde, 1968. |
|||||||
Fourney |
R. E .— “ Proc. 12th |
Ann. Tech. Symp. of Soc. Photo- |
|||||||
|
Opt. Instrum. Eng.” , SPIE |
Publ., 1967. |
|
|
|||||
34. |
Gabor D .— “ Nature” , 1948, v. 161, p. 777. |
|
p. 454. |
||||||
35. |
Gabor D.— “ Proc. |
Roy. Soc. Ser.” , |
1949, v. A197, |
||||||
36.Gabor D.— “ Proc. Phys. Soc. London” , 1951, Sect. B. 64, p. 221.
37.Goodman J. W. Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill, New York, 1968.
38.Goodman J. W., Jackson D. W., Lehmann M., Knotts J.— “ Appl. Opt.” , 1969, V. 8, p. 1581.
39. Goodman J. W., Huntley W. H., Jackson D. W., Lehmann M.—
“Appl. Phys. L ett.” , 1966, v. 8, p. 311.
40.Groh G. Holographic Arbeitstagung, Frankfurt, 1967.
41. |
Grosso |
R. P., |
Kishner |
S. |
J., |
Vesper |
R. |
M.— “ Application |
of |
|
|
Lasers to Photography and Information Handling, Proc. SPSE |
|||||||||
42. |
Semin.” , SPSE Publications, 1968, p. |
131. |
v. 166, p. |
315. |
|
|||||
Haine M. E., |
Dyson J.— “ Nature” , 1950, |
|
||||||||
43. |
Haine |
M. E., |
Mulvey |
T — |
“J. Opt. Soc. Amer.” , |
1952, v. 42, |
||||
|
p. 763. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
44. |
Haine |
M. E., |
Mulvey |
T.— |
“ Nature” , |
1952, v. 170, |
p. 202. |
|
||
45. |
Haines |
K- A., Hildebrand |
В. |
P.— “ Phys. |
Lett.” , |
1965, v. |
19, |
|||
p.106.
46.Haines K. A., Hildebrand B. P — “ Appl. Opt.” , 1966, v. 5, p. 595
47.Haines K. A., Hildebrand В. P.— “ IEEE Trans. Instrum. Meas.” 1966, у. 15, p. 149.
Применение голографии |
81 |
48. Haines К. A., Hildebrand В. Р.— “J. Opt. Soc. Amer.” , 1967,.
V.57, р. 155.
49.Hanson A. W.— “ Nature” , 1952, v. 170, p. 580.
50. |
Harburn G., Taylor C. A.— “ Proc. Roy. Soc.” , 1962, Ser. A, 264, |
|
p. 339. |
51. |
Hetlinger L. 0 ., Brooks R. E., Wuerker R. F .— “ J. Appl. Phys.” , |
|
1966, V. 37, p. 642. |
52. |
Hickling R.— “ J. Opt. Soc. Amer.” , 1968, v. 58, p. 275. |
53. |
Horman M. H.— “ Appl. O pt.” , 1965, v. 4, p. 333. |
54.Hovanesian J. D., Bricic V., Powell R. L .— “Can. Congr. Appl.
Mech. Proc.” , 1967, v. 1, p. 104.
55. |
Jeffers L. |
A.— “ Proc. |
Electro-Optical |
System |
Design |
Conf.” , |
|||||||||||
56. |
1969, |
p . |
115. |
|
|
|
of |
the |
Art |
Review ” , |
New |
||||||
Kallard |
T., |
“ Holography — State |
|||||||||||||||
|
York, |
Optosonic Press, |
1969. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
57. |
Kiemle H.— |
“ Proc. |
Symp. |
Engineering Epplications of Holo |
|||||||||||||
58. |
graphy” , Univ. of Strathclyde, 1968, p. 233. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Kock |
W.— |
„IE E E Proc” , 1966, v. 54, |
p. |
1610. |
|
|
|
|
|
||||||||
59. |
Kock W. Lasers and Holography, New York, Doubleday, |
1969. |
|||||||||||||||
60. |
Kogelnik |
M.— “ Bell |
Syst. Tech. J .” , 1965, |
v. 44, |
p. |
2451. |
|||||||||||
61. |
Korpel A.— |
“ IEEE |
Spectrum” , 1968, v. 5(10), p. 45. |
|
|
|
|||||||||||
62. |
Kozma A.— “ J. Opt. Soc. Amer.” , 1966, v. 56, p. 428. |
|
|
|
|||||||||||||
63. |
Labeyrie |
A., |
Flamand J.— |
“ Opt. Commun.” , 1969, v. |
1, |
p. 1. |
|||||||||||
64. |
Labeyrie A., |
|
Flamand |
J .— |
“ Optical |
Spectra” , |
1969, |
N ov/D ec, |
|||||||||
65. |
p. 50. |
|
|
J. |
T.— “ IEEE |
Int. Conv. R ec.” , 1969, p. |
238. |
||||||||||
LaMacchia |
|||||||||||||||||
66. |
LaMacchia |
J. |
T.— “ Laser Focus” , |
1970, |
v. |
6(6), |
p. |
35. |
|
||||||||
67. |
LaMacchia |
J. |
T., Lin J. H., Burckhardt |
С. |
B.— “ J. Opt. Soc. |
||||||||||||
|
Amer.” , 1969, v. 59, p. 490A. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
68. |
Latta |
J. |
N.— “ J. SMPTE |
(Soc. Motion |
Piet. |
Telev. |
Eng.)” ,. |
||||||||||
69. |
1968, V. 77, p. 540. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Leith E. N .— “ Laser Focus” , 1970, v. 6, No. 2, p. 29. |
|
|
|
||||||||||||||
70. |
Leith |
E. |
N., |
Ingalls |
A. |
L.— “ Appl. O pt.” , |
1968, |
v. 7, |
p. 539. |
||||||||
71. |
Leith |
E. |
N., |
Dpatnieks |
J.— |
“ J. Opt. Soc. Amer.” , |
1962, |
v. 52, |
|||||||||
72. |
p. 1123. |
N., |
Upatnieks |
J.— |
“ J. Opt. Soc. Amer.” , |
1963, |
v. 53, |
||||||||||
Leith |
E. |
||||||||||||||||
73. |
p. 1377. |
N., |
Upatnieks |
J.— |
“ J. Opt. Soc. Amer.” , |
1964, |
v. 54, |
||||||||||
Leith |
E. |
||||||||||||||||
p.1295.
74. Leith E. N., Upatnieks
p.569.
75. |
Leith E. |
N., |
Upatnieks |
J.— |
“ J. Opt. Soc. Amer.” , 1966, |
v. 56, |
|||||
76. |
p. 523. |
N., |
Upatnieks |
J.— |
“ Progr. O pt.” , |
1967, v. 6, p. |
3. |
||||
Leith E. |
|||||||||||
77. |
Leith E. N., |
Upatnieks J ., |
Haines |
K. A.— “ J. Opt. Soc. Amer.” ,. |
|||||||
78. |
1965, V. 55, p . 981. |
J., |
Van |
der |
Lugt |
A.— “J. Opt. Soc„ |
|||||
Leith E. |
N., |
|
Upatnieks |
||||||||
79. |
Amer.” , 1965, v. 55, p. 595. |
|
v. 8, p. 2037. |
|
|||||||
Lomas G. M.— |
“ Appl. O pt.” , 1969, |
|
|||||||||
80. |
Lowenthal S., |
Werts A., |
Rembault |
M. — |
“ C. R. Acad. |
S ei.” ,. |
|||||
|
1968, V. |
267, |
p . 120. |
|
|
|
|
|
|
|
|