Способ записи радужной голограммы

Е е енчатои за лючается в ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) фрунзенский политехнический инсти(54) СПОСОБ ЗАПИСИ РАДУЖНОЙ ГОЛОГРАММЫ(57) Сущность: способ одноступписи радужной голограммы зак Изобретение относится к голографии и может быть использовано для одноступенчатой записи радужных голограмм.Цель изобретения - упрощение схемы и процесса записи, расширение функциональной возможности радужной голограммы, а также исключение основных недостатков существующих способов записи РГ.Поставленная цель достигается тем, что по способу записи радужной голограммы, заключающемуся в том, что с помощью опорной и предметной волн, падающих на регистрирующую пластинку под некоторым углом относительно друг друга (внеосевая схема записи), записывают голограммы объекта, а затем во время втррой экспозиции на место объекта помещают плоское зеркало и на ту же пластинку записывают голограмму плоского зеркала. Последняя представляет собой регулярную голографическую решетку. Для получения регулярной голографичеМ 1800442 о внеосевои схеме записи голо- начала записывают голограмму затем во время второй экспоэисто объекта помещают плоское на ту же регистрирующую плаписывают голограмму плоского оследняя представляет собой реолографическую решетку. При осакой голограммы белым светом я голографическая решетка в ней т белый свет на спектр различв, благодаря чему изображение дно во всех цветах радуги. 1 ил. том, что п граммы с объекта, а ции на ме зеркало и стинку за зеркала, П гулярную г вещении т регулярна расщепляе ных цвето объекта ви ой решетки предварительно необходимо отфильтровать от пространственных частот как опорный, так и объектный пучки, кроме нулевого.При освещении такой голограммы белым светом регулярная голографическая ре- СО шетка в ней расщепляет белый свет на С) спектр различных цветов, благодаря чему С) изображение объекта видно во всех цветах ф, радуги, В самом деле, если падающую на,р фотопластинку опорную волну обозначим через А = Аехр(- ф), отраженную от объекта предметную волну через а 1(х,у,л) = а 1 ехр(- р 1), предметную волну, отраженную от плоского зеркала, через а 2 = а 2 ехр(-1 рг), а угол между - й опорной и предметными волнами через О, то интенсивность света на фотопластинке во время первой экспозиции будет: 11= А 1 ехр(-1 у)+ а 1 Г = А 1 + а +Ф ф2 22 А 1 а 1 соз( у+ ф - р 1 ),а интенсивность света во время второй экспозиции на той же фотопластинке будет:- ф 2 2 212 = А 2 ехр(-у) + а 21 = А 2 + а 2 + + 2 А 2 а 2 соз( у+ ф - щ),где А 1, А 2 и ф - соответственно амплитуды и фаза опорной волны во время первой и второй экспозиции;а 1, а 2 и р 1, р 2 - амплитуды и фазы предметных волн во время первой и второй экспозиции;у = 2 ах, а = за О/1 - пространственная частота интерференционных полос в случае плоских волн,Суммарная интенсивность света на фотопластинке в результате двух экспозиций будет:=11+2=А 1 +А 2 +а 1 +а 2 +2 А 1 а 1 соз( у+ ф - р 1 )+ 2 А 2 а 2 созу+ ф - р 2 ).Здесь имеются два интерференционных компонента: первый - 2 А 1 а 1 соз( у+ ф - (р 1 ) - описывает голограмму объекта, второй - 2 А 2 а 2 соз( у+ф - а) - представляет собой регулярную голографическую решетку. Как видно из этих компонентов, пространственная частота регулярной голографической решетки и нерегулярных интерференционных полос в голограмме одинакова, Это достигается тем, что во время второй экспозиции вместо объекта устанавливается плоское зеркало, остальные элементы схемы остаются неподвижными, В общем случае вид и пространственная частота регулярной голографической решетки зависят от формы фронтов, падающих на фотопластинку опорного и объектного пучков, от угла падения между ними, расстояния между плоскостью голограммы и изображающей линзы, а также от ее фокусного расстояния. Изображение объекта в цветах радуги, восстановленное при освещении такой голограммы белым светом, будет ярким и контрастным тогда, когда дифракционная эффективность записанных голограмм объекта и голографической решетки будут сравнимы. Это достигается выбором экспозиций и соотношений интенсивности опорного и предметного пучков при записи голограммы объекта и голографической решетки,П р и м е р. Запись радужных голограмм реализована в голографической установке УИГ - 2 М с помощью лазера Л Г, В качестве регистрирующей среды использована фотопластинка ЛОИ, которая проявлена в проявителе ГП - 2, Изображающей линзой служит объектив "ЮпитерВ", фокусноерасстояние которого 250 мм, Расстояние отобъекта до объектива и от объектива до плоскости голограммы выбрано так, чтобы5 вблизи плоскости голограммы образовалось четкое изображение предмета, уголмежду опорным и предметными пучками составлял около 20 градусов.На чертеже представлена оптическая10 схема записи РГ объекта.Луч 1 лазера, прошедший через оптический затвор 2 и делитель 3, делится на лучи- 4 (объектный) и 5 (опорный). Луч 4, отраженный от зеркала 6, прошедший через про 15 странственный фильтр 7 и конденсор 8,падает на регистрирующую пластинку 9.Объектный луч 5, отраженный от зеркала 10и прошедший через пространственныйфильтр 11 и конденсорную линзу 12, отра 20 жаясь от зеркала 13 или объекта 14, находящихся в плоскости 15, проходя черезизображающую линзу 16, падает на регистрирующую пластинку 9. Положение объекта14 или зеркала 13, изображающей линзы 1625 и регистрирующей пластинки 9 в зависимости от желаемого увеличения изображенияили получения псевдоскопического или ортоскопического иэображения объекта, выбираются так, чтобы четкое изображение30 объекта 17 формировалось около плоскостиголограммы 9.Пространственные фильтры 11 и 7 служат для предварительной фильтрации какобъектного, так и опорного пучков от про 35 странственных частот, кроме нулевого,Радужная голограмма записывается вдва этапа:1. Сначала на пластинку 9 записываютголограмму объекта. Для этого в плоскость40 15 помещают объект 14 и оптическим затвором 2 выдерживают нужную экспозицию.При этом на фотопластинку записываетсяголограмма объекта,2. На ту же неподвижную пластинку за 45 писывают голографическую решетку. Дляэтого на плоскость 15 на место объекта 14устанавливают плоское зеркало 13, Остальные элементы остаются на своих местах,Необходимая экспозиция выдерживается с50 помощью оптического затвора 2.Таким образом, на одну пластинку записываются регулярная голографическая решетка и голограмма объекта. Такаяголограмма обрабатывается по соответству 55 ющей технологии.При освещении такой голограммы белым светом регулярная голографическая решетка расщепляет его на все цвета радуги иблагодаря этому видно восстановленноеизображение объекта во всех цветах радуги.1800442 Ас иьер 10 Составитель А. МариповТехред М. Моргентал едактор С. Кулак ектор Л. Ф Заказ 1165 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ГКНТ оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Изображение объекта будет ярким и контрастным в цветах радуги и тогда, когда дифракционная эффективность голографической решетки и голограммы объекта будет одинакова. Это достигается выбором соответствующих экспозиций и соотношений интенсивности опорного и предметного пучков при записи.В предложенном способе записи РГ в оптической схеме записи отсутствует щель (реальная или синтезированная), находящаяся между объектом и голограммой, благодаря чему; 1) снимается один из главных недостатков в схеме записи РГ - длительная экспозиция при записи голограммы; 2) отпадает необходимость применения сложного кинематического устройства для движения объекта (или изображающей линзы) для формирования синтезированной щели. При этом расширяются функциональные возможности такой голограммы, в частности становится возможным ее применение в интерферометрии быстропротекающих процессов.Таким образом, предложенный способ записи РГ одноступенчатый и двухэк 5 спозиционный, с применением обычнойвнеосевой схемы записи голограммыЛейта. Сделать приспособления (кассеты) для замены зеркала и объекта местами нетрудно,10 Формула изобретенияСпособ записи радужной голограммы;включающий запись голограммы объекта,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения схемы записи, повышения ярко 15 сти и контрастности восстановленного изображения, на голограмму объектазаписывают голограмму плоского зеркала,помещая зеркало в схеме голографирования на место объекта так, чтобы пространст 20 венные частоты голограммы объекта иголограммы плоского зеркала были одинаковы,