17681

Принцип голографічного запису оптичного поля

Доклад

Физика

Принцип голографічного запису оптичного поля. Голографія метод безлінзового отримання оптичних зображень шляхом фіксування та відтворення хвильового фронту. Зареєстрована інтерференційна картина називається голограмою. Для голографії необхідні джерела світла як

Украинкский

2013-07-05

61.73 KB

3 чел.

Принцип голографічного запису оптичного поля.

Голографія – метод безлінзового отримання оптичних зображень шляхом фіксування та відтворення хвильового фронту. Зареєстрована інтерференційна картина називається голограмою. Для голографії необхідні джерела світла, які володіють високим ступенем часової і просторової когерентності. Також необхідно вміти реєструвати та відтворювати амплітуду і фазу коливань хвилі, що поширюється від предмета. Процес отримання зображення в голографії розпадається на дві стадії: 1)виготовлення голограми, тобто фотопластинки, з допомогою якої можна відновлювати світлову хвилю, розсіяну предметом;        2) відновлення цієї хвилі і отримання оптичного зображення. Нехай деякий предмет  освітлюється пучком паралельних променів від лазера. Хвиля, що поширюється від предмета називається предметною або сигнальною, а когерентна до неї – опорною. Потрібно здійснити інтерференцію хвилі, відбитої предметом з когерентною опорною хвилею, фаза якої відома, а потім за допомогою опорної хвилі з інтерференційної картини відтворити предметну хвилю. Для цього досліджуваний предмет освітлюють розширеним пучком світла лазера. Частина пучка падає на плоске дзеркало. Розсіяна або відбита від предмета світлова хвиля, а також опорна хвиля, відбита від дзеркала, падають на фотопластинку. На ній відбувається реєстрування інтерференційної картини. Часто на голограмі можна помітити дифракційні кільця і смуги. Вони з’являються внаслідок дифракції світла на пилинках і не мають нічого спільного з інформацією про предмет. Голограма в закодованій формі містить повну інформацію про амплітуди та фази розсіяної хвилі, яка достатня для її відтворення й одержання оптичного зображення. Для відтворення розсіяної хвилі, тобто одержання об’ємного зображення предмета, голограму розміщують у місці, де знаходилась фотопластинка при фотографуванні, освітлюють голограму світловим пучком того ж лазера і під тим кутом, під яким відбувалось експонування фотопластинки. При цьому відбувається дифракція опорної хвилі на голограмі й одержане об’ємне зображення предмета виявиться ідентичним самому предмету. Утворюється два зображення – уявне і дійсне. Дійсне зображення буде псевдоскопічним, тобто вивернутим.

На світло, що використовується при голографії накладаються дуже жорсткі умови. Час когерентності повинен бути дуже великим(не менше 10-5–10-7 с). Довжина когерентності також повинна бути дуже велика (не менше 1 -10 м). Ніякі джерела світла окрім лазерів не можуть задовольнити цих умов. Крім того, необхідна нерухомість(з точністю до долей довжини світлової хвилі) і висока контрастність інтерференційної картини. Для цього також необхідна висока когерентність світла, а також механічна жорсткість всіх елементів голографічної установки.

Інтенсивність результуючого поля на пластинці представляється як

 – інформація про поле об’єкта;

Доданок з  містить корисну інформацію, проблема позбутися трьох доданків.