Способ копирования голограмм

 

СПОСОБ КОПИРОВАНИЯ ГОЛОГРАММ, Заключающийся в записи голограммыоригинала с протяженньм опорным источником , восстановлении -объектного волнового поля при освещении голограммы-оригинала излучением точечного источника, записи вспомогательной голограммы и восстановлении сопряженного объектного волнового поля, отличающийся тем, что, с целью повьшения качества копий и воспроизведения изображения объекта в плоскости исходного объекта, в плоскости, совпадающей с плоскостью записи голограммы-оригинала, записывают на регистрирующей среде голографическую интерференционную структуру , образованную наложением сопряженного объектного волнового поля и опорной волны, сопряженной относительно волны, которая формировалась : точечным источником при освещении голо граммы-оригинала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) 4р!) G 03 Н /20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0IVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытьй (21) 3571905/24-25 (22) 01.04.83 (46) 23.02.85. Бюл. Ф 7 (72) В.И. Локшин и Ю.А. Фоломеев (53) 772.99(088.8) (56) 1. Кольер Р. и др. Оптическая голография. М., "Мир", 1973, с.638.

2. Ванин В.А. Копирование голограмм. — "Квантовая электроника", 1978, 5, В 7, с. 1423-1425 (прототип). (54)(57) СПОСОБ КОПИРОВАНИЯ ГОЛОГРАИИ, заключающийся в записи голограммыоригинала с протяженным опорным источником, восстановлении объектного волнового поля при освещении голос граммы-оригинала излучением точечного источника, записи вспомогательной голограммы .и восстановлении сопряженного объектного волнового поля. отличающийся тем, что, с целью повышения качества копий и воспроизведения иэображения объекта в плоскости исходного объекта, в плоскости, совпадающей с плоскостью .записи голограммы-оригинала, записывают на регистрирующей среде голографическ:ло интерференционную структуру, образованную наложением сопряженного объектного волнового поля и опорнбй волны, сопряженной относительно волны, которая формировалась точечным источником при освещении голограммы-оригинала. 1141374 Изобретение относится к голографическим методам записи и восстановления информации и может быть исполь. зовано для размножения амплитудных и фазовых голограмм, записанных как с протяженным, так и с точечным опорными источниками.

Известен способ копирования голограмм, включающий процесс восстановления объектного волнового поля при 10 освещении голограммы-оригинала излучением точечного источника и запись вспомогательной голограммы объектного волнового поля.

Указанный способ копирования ос- 15 нован на голографической записи волнового поля формируемого с помощью голограммы-оригинала в первом порядке дифракции. Распределение комплексной амплитуды восстановленного вол- 20 нового поля определяется голограммной структурой, т.е. функцией распределения пропускания голограмм, и зависит от.условий восстановления.

Восстановленное в первом порядке 25 дифракции голограммы-оригинала волновое поле соответствует первоначальной волне, распространявшейся от объекта при записи оригинала. В этом случае в регистрирующей среде голограммы-копии осуществляется запись неискаженной объектной волны и с помощью такой копии можно восстановить изображение объекта (11.

Однако если 1 олограмма-оригинал записана с протяженным опорным источником, то функция распределения комплексной амплитуды восстановленного поля в плоскости записи копии описывается интегралом свертки функции, 40 соответствующим волновым полям объекта и протяженного опорного источника. В связи с тем, что в этом случае. первоначальное объектное волновое поле не восстанавливается, а голограм- 45 мная структура оригинала в регистрирующей среде голограммы-копии, установленной на значительном удалении от оригинала, не воспроизводится, то указанный способ не пригоден для копирования голограмм, записанных с протяженным опорным источником.

Наиболее близким к изобретению является способ копирования голограмм, заключающийся в записи голограммыоригинала с. протяженным опорным источником, восстановлении объектного волновогo поля прн освещении голограммы-оригинала излучением точечного источника, записи вспомогательной голограммы и восстановлении сопряФ женного объектного волнового поля(2).

Недостатком известного способа является то, что копия не обладает свойствами оригинала, например подавлением ложных изображений при съемке цветных-объектов, сохранением поляризации волны от объекта и др.

Целью изобретения является повышение качества копий и воспроизведение изображения объекта в плоскости исходного объекта за счет восстановления голограммной структуры оригинала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу копирования голограмм заключающемуся в записи голограммы-оригинала с протяженным опорным источником, восетановлении объектного волнового поля при освещении голограммы-оригинала излучением точечного источника, записи вспомогательной голограммы и восстановлении сопряженного объектного волнового поля, в плоскости, совпадающей с плоскостью записи голограммы-оригинала, записывают на регистрирующей среде голографическую интерференционную структуру, образованную наложением сопряженного объектного волнового поля и опорной вол. ны, сопряженной относительно волны, которая формировалась точечным источником .при освещении голограммыоригинала..

На фиг ° 1 изображена схема записи голограммы-оригинала; на фиг.2 — схема, поясняющая предлагаемый метод копирования.

Голограмма-оригинал 1 содержит информацию об объекте 2, записанную с протяженным опорным источником 3.

В соответствии с известным способом копирования голограмму-оригинал 1, пропускание которой описывается выражением (1), освещают излучением 4 точечного источника (источник расположен на бесконечности) и распространяющееся в первом порядке дифракции волновое поле А4(х)

= k0(x) г*(х) С(х) записывают на вспомогательной голограмме 5 с независимо направленной опорной волной 6.

Пропускание амплитудной голограммы-оригинала равно t(x) = k t/0(x)t +

1141374

ВНИИПИ . Тираж 448

Заказ

Подпис

Фиа2

+fr(x)3 + 0(x) ° г" (х) + 0" (x)

r(x)7 где 0(x) и r(x) — распределение комплексных амплитуд 5 волновых полей объекта и опорного источника в плоскости записи оригинала; 10

k — постоянный коэффициент.

В соответствии с предлагаемым способом копирования с помощью вспомогательной голограммы 5 восстанав- 15 ливают сопряженное объектное волновое поле А„: (х) = kO*(x) ° r(x) С*(х), а в плоскости х, сОвпадающей с плоскостью голограммы-оригинала 1, устанавливают регистрирующую среду и за- 20 писывают голограмму-копию 7 с опорной волной С*(х) — 8, сопряженной относительно волны 4 С(х), которая формировалась -.o÷å÷íbè источником для освещения голограммы-оригинала 1 .25

Распределение интенсивности ийтерференционной структуры в плоскости записи копии записывается в следующем виде

J(х) = !А (х) + С*(х)! = 30 ! kO+(x) ° r (x) ° С*(х) + C*(x) I . (2) При линейном процессе записи пропускание t голограммы-копии равно

35 „(х) = k)l0*(x) r(x). С*(х)/+ b +

+ kb O(x) r*(x) + 1сЬ 0*(х) ° к(х)!.(3) Филиал ППП "Патент" .° г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из сравнения выражений (1) и (3) следует, что пропускания оригинала и копии, соответствующих первым порядкам дифракции, с точностью до постоянной совпадает.

Предлагаемый способ позволяет получать копии голограмм, записанных с протяженным опорным источником.

При этом в регистрирующей среде голограммы-копии формируется такое же распределение интерференционной структуры, которое возникает непосредственно за оригиналом.при освещении его излучением точечного источника и взаимодействии волновых полей первого и нулевого порядков дифракцни оригинала. Формируемое в соответствии с этой интерференционной структу- . рой распределение.голограммной струк туры в копии обеспечивает возможность восстановления изображения объекта протяженным опорным источником, который использовался для записи оригинала.

В результате формирования независимых интерферирующих пучков обеспечивается возможность повышения контраста интерференционной структуры, а следовательно, и дифракционной эффективности копии, при копировании оригинала с малой дифракционной эффективностью.

Предлагаемый способ копирования может быть использован для копирования амплитудных и фазовых голограмм, записанных как с протяженным, так и с точечным опорными источниками.