Способ получения пропускающей голограммы, восстанавливаемой белым светом

 

Изобретение относится к голографии и может быть использовано для получения пропускающей голограммы по внеосевой схеме, восстанавливаемой белым светом, в художественной исследовательской голографии, а также для получения голографических высокоразрешающих дифракционных решеток. Цель изобретения - упрощение способа и обеспечение получения трехмерного изображения белым светом. Голограмма записывается на предварительно набухшем фоторегистрирующем слое в сходящихся опорном и предметном пучках. Для получения ее необходимо достичь определенного значения периода дифракционной решетки изображения, равной примерно 0,6 мкм. Запись можно реализовать следующим способом : при фиксированном значении степени набухания фоторегистрирующего слоя, зависящей от времени пребывания его в водной среде (5 мин), меняя значение угла схождения опорного и предметного пучков (20-30°)

при фиксированном значении угла схождения опорного и предметного пучков, меняя время пребывания фоторегистрирующей среды в пределах 2-5 мин. Температура воды при этом комнатная. 2 ил.

союз советсних ссциАлистичесних

РЕСПУВЛИН

14 А1 св (19) (51) 5 С 03 Н 1/18 (2 (2 (4 (7 ин (7 (5 (5

См

59, (5

ГО

СВ (5 фи по по бе до по

Ф гр л д ч ю с б

ГОС ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО 3ОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ П(НТ СССР

Н ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) 4626396/31-25

) 27.12.88

) 23.11.90. Бюл. М- 43

) Казахский политехнический титут им. В.И.Ленина

) С.Г.Кусаинов

) 772.99(088;8)

) Соболев Г.А., Серов О.Б., лович A.М. Труды НИНФИ, вып. 82, 6, с. 40-43.

Benton S.À., I. 0pt. Soc. Am.

1969, р. 1545 °

) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОПУСКАЮЩЕЙ

ОГРАММЬ1, БОСС TA НА ВЛИВЛ ЕИОЙ БЕЛЬМ

ТОМ

) Изобретение относится к голограи может быть использовано для учения пролускаюшей голограммы внеосевой схеме, восстанавливаемой

ым светом в художественной исслеательской голографии, а также для учения голографических высокоразИзобретение относится к голоградля получения пропускающей голоаммы по внеосевой схеме восстанавваемой белым светом, и может быть пользовано в художественной, исслевательской голографии и для полуния голографических высокораэрешаих дифракционных решеток.

Цель изобретения — упрощение вос- ановления трехмерного изображения лым светом.

Существо изобретения состоит в едующем.

2 решающих дифракционных решеток, Цель изобретения — упрощение способа и обеспечение получения трехмерного изображения белым светом. Голограмма записывается на предварительно набухшем фоторегистрирующем слое в сходящихся опорном и предметном пучках.

Лля получения ее необходимо достичь определенного значения периода дифракционной решетки изображения, равной примерно 0,6 мкм. Запись можно реализовать следующим способом: при фиксированном значении степени набухания фоторегистрирующего слоя, зависящей от времени пребывания его в водной среде (5 мин), меняя значе-. ние угла схождения опорного и предметного пучков (20-30 ); при фиксированном значении угла схождения опорного и предметного пучков, меняя время пребывания фоторегистрирующей среды в пределах 2-5 мин. Температура воды при этом комнатная. 2 ил.

Обеспечить воэможность получения

>ай пропускающих голограмм можно, изменяя угол схождения опорного и обьектного пучков, регулируя степень набухания, а также выбирая нужную длину волны источника света. Лля . этого голограмма записывается на предварительно набухшем фотослое в специальной кювете с дистиллированной водой. Запись голограммы производится в сходящихся пучках опорного и предметного лучей при определенном угле схождения и определенной степени

1608614 набухания фоторегистрирующей среды с последующей фотохимической обработкой ее и сушкой. Все эти операции приводят к изменению периода пространственной дифракционной решетки изображения. Ее значение определяется выражением

В+ Й (1) где d 9 — период решетки, определяемый углом схождения..опорного и предметного пучка;

d > — период решетки, определяемый степенью набухания и усадки фоторегистрирующей среды (является функцией температуры, времени изготовления фотоэмульсии и пребывания ее в дистиллированной воде до экспозиции, %

d п-sino (2) где n — коэффициент преломления системы вода-стекло-фотоэмульсия; ф — длина волны излучателя;

Ц вЂ” угол схождения.

Из выражения (1) видно, что необходимое значение d можно достичь следующими способами: оставляя степень набухания постоянной, менять угол схождения опорного и предметного пучков; оставляя постоянным угол схождения опорного и предметного пучка, менять степень набухания; изменять степень набухания и угол схождения опорного и предметного пучков.

В результате реализации каждой из этих схем можно получить пропускающую голограмму, восстанавливаемую белым светом.

На фиг. 1 представлена схема записи пропускающей голограммы по внеосевой схеме в сходящихся пучках (В качеств . источника используется гелий-неоновый лазер ЛГ-38); на фиг. 2 — кривые зависимости периода дифракционной решетки от степени набухания и угла схождения опорного и предметного пучков на фотопластике (кривая 6 — теоретическая зависимость кривые 7-10 — экспериментальные кривые).

На фиг. 1 опорный 1 и предметный

2 пучки ориентируются на фоторегистрирующую среду 3 фотопластинку типа

ЛОИ-2 или на голографируемый объект

В конечном счете из-за изменения степени набухания и усадки и угла схождения опорного и предметного лучей происходит изменение периода днфракционной решетки (пропускающей голограммы), а не угла наклона плоскостей пучностей. Формула Вульфа-Брегга d

= ф/2 ll 1/sing получает приращение, и ее.можно написать так

Дальнейшее ее преобразование дает формулу приращения 5 d периода от угла приращения Д9.

% соз9 .

h.d = (г )48 (4)

2П з1пг 9

4. От голографируемого объвкта 4 отраженный пучок также падает на фоторегистрирующую среду 3, которая раз- . мещена в кювете S с прозрачными для

5 ,лазерного луча стенками (длина волны излучения равна 0,632 мкм), заполненной дистиллированной водой при 20— о

25 С. Эти пучки образуют регулируемый

10 угол схождения 9 в системе стекло-вода-фотоэмульсия. Водная среда обеспечивает набухшее состояние фоторегистрирующего слоя.

Построив такое семейство кривых, начиная от сухих фотопластинок и кон15 чая пластинками с максимальной степенью набухания, можно точно получить время выдержки фотопластин в воде (т.е. степень набухания) и угол схождения записывающих пучков для пластин практически любого года производства.

Например, пластинка из партии 1980 г. изготовления (при комнатной температуре 20 С) при угле схождения 0, равном 26 дает в точке 11 (кривая 9) период решетки, равный 0,34 10 м.

Время набухания 5 мин. Но максимальная дифракционная эффективность вос- станавливаемых белым светом, пропускающих голограмм получается при периоде d 0,27-10 м на кривой 8 в точке 12 с углом схождения равным

36 . Такое значение d можно найти на этой же кривой в точке 13. Не меняя степень набухания, переходим в эту точку, изменяя угол схождения о пучков 9 до 34 . Другой вариант, меняя только степень набухания, можно перейти в точку 14 на кривую 10.

При постоянном угле схождения период дает значение d 0,27- 10 м.

От измен ки gd ния и!

= dct

Эт экспе ными

П ный п

|тилл соста верхи . 9, р среда в тече вания де оп

Затем тохим станов белым

П р фоторе постоя экспоэ с водо опорно верхно в пред провод ческую ление

Идея и грамм извест что ре

5 16086 юда мы можем определить скорость ния периода дифракционной решетпри изменении степени набухаугла схождения. ф, cos9» 3 cose 1

2fl sin e 2ll sing sing

B.

d =d tgg. (5) формулы хорошо согласуются с иментальными данными, приведенвиде графика на фиг ° 2. и м е р 1 ° Опорный и предметчки направляли на кювету с дисованной водой так, чтобы они 15 ляли угол схождения на ности фоторегистрирующей среды вный 30 . Фоторегистрирующая выдерживалась в кювете с водой ние 3-5 мин. Это время пребыоторегистрирующей среды в воеделяло степень ее набухания. проводилось экспонирование, фоческая обработка, сушка. Восение осуществлялось проходящим светом. и м е р 2. Степень набухания истрирующей среды оставляли нной, т.е. выдерживали ее до ции в течение 5 мин в кювете 30

Подбирали угол схождения о и предметного пучков на поти фоторегистрирующего слоя ле 20-30 . После чего также о êcnoHHðosÂHHe фотохимиобработку, сушку. Восстановсуществлялось белым светом. суть метода получения голоиспользованием набухания в ом речении заключается в том, 4р улируется угол наклона плоскос14 6 тей пучности голограммы,, При увеличении этого угла из-за увеличения толщины регистрирующего слоя (т.е. набухания его перпендикулярно поверхности пластины) иэ отражательной голограммы получается пропускающая, и наоборот, при усадке записанной в набухшем слое пропускающей голограммы получается отражательная голограмма.

В изобретении плоскости пучностей образуют с плоскостью голограммы углы, близкие в/2 или равные 6 /2. При набухании или усадке происходит изменение расстояния между этими плоскостями вдоль плоскости голограммы, что приводит к получению пропускающих голограмм. Такие режимы обеспечивают максимальную дифракционную эффективность при восстановлении записанных голограмм на пластинах.

Формула и з обретения

Способ получения пропускающей голограммы, восстанавливаемой белым светом, включающий формирование предметного и опорного пучков по схеме в сходящихся пучках на фотапластине, экспонирование, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа и обеспечения получения трехмерного изображения перед экспонированием, фотопластину обрабатывают в воде для разбухания в течение 3-5 мин, при экспонировании угол схождения пучков в схеме выбирают в интервале о

20-30, а после экспон«рования фотопластину фотохимически обрабатывают и сушат.

1608614

Фиг. 1

Составитель Е.Дорофеева

Техред М.Дидык Корректор Л Бескид

Редактор С.Патрушева

Заказ 3615 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г ° Ужгород, ул. Гагарина, 101