Устройство для изготовления отражательных голограмм

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных голограммных оптических элементов. Цель изобретения - изготовление голограмм, работающих в сходящихся пучках излучения и имеющих высокое качество за счет устранения бликов. Устройство содержит источник когерентного излучения, осветительную систему , плоский непрозрачный экран с диафрагмой прямоугольной формы, прозрачную подложку со светочувствительным слоем, плоское зеркало, установленное на оптическом контакте со светочувствительным слоем , причем в него дополнительно введены плоское зеркало, установленное за осветительной системой, объектив, установленный перед светочувствительным слоем, для формирования расходящегося пучка. Экран с диафрагмой и дополнительное плоское зеркало выполнены с возможностью совместного линейного перемещения вдоль оптической оси осветительной системы, а расстояние от экрана до главной плоскости дополнительного объектива, угол между плоскостью экрана и оптической осью этого объектива, угол между нормалью к дополнительному плоскому зеркалу и оптической осью осветительной системы, а также ширина прямоугольной диафрагмы и толщина подложки светочувствительного слоя связаны математическим соотношением. 1 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 03 Н 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1)» зом. (21) 4678813/25 (22) 27,01.89 (46) 15,06.91. Бюл. М 22 (72) Р,М. Афандин, Г.Н. Буйнов, К.С. Мустафин и Ф.А. Саттаров (53) 772.99 (088.8) (56) P. Кольер. Оптическая голография. M,:

Мир, 1973. е. 200, 286-290.

Семенов Г.Б., Смирнов В.В. Материалы

Всесоюзной конференции по голографии, тезисы докладов. ч, 1, Рига, 1985. с. 84-85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ГОЛОГРАММ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных голограммных оптических элементов. Цель изобретения — изготовление голограмм, работающих в сходящихся пучках излучения и имеющих высокое качество за счет устране ния бликов. Устройство содержит источник когерентного излучения, осветительную сиИзобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к прикладной голографии, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных голограммных оптических элементов.

Цель изобретения — повышение качества голограмм за счет устранения бликов при восстановлении и расширение класса решаемых задач за счет обеспечения изготовления голограмм, работающих в сходящихся и расходящихся пучках.

На чертеже представлена схема устройства.

„„59„„1656493 А1 стему, плоский непрозрачный экран с диафрагмой прямоугольной формы, прозрачную подложку со светочувствительным слоем, плоское зеркало, установленное на оптическом контакте со светочувствительным слоем, причем в него дополнительно введены плоское зеркало, установленное за осветительной системой, объектив, установленный перед светочувствительным слоем, для формирования расходящегося пучка. Экран с диафрагмой и дополнительное плоское зеркало выполнены с возможностью совместного линейного перемещения вдоль оптической оси осветительной системы, а расстояние от экрана до главной плоскости дополнительного объектива, угол между плоскостью экрана и оптической осью этого объектива. угол между нормалью к дополнительному плоскому зеркалу и оптической осью осветительной системы, а также ширина прямоугольной диафрагмы и толщина подложки светочувствительного слоя связаны математическим соотношением. 1 ил.

Устройство содержит источник когерентного излучения лазер 1, осветительную систему 2, выполненную, например, в виде двух последовательно установленных скрещенных цилиндрических коллиматоров, плоское зеркало 3, непрозрачный экран 4 с диафрагмой прямоугольной формы, объектив 5., прозрачную подложку 6 со светочувствительным слоем 7, установленную в оптическом контакте с помощью иммерсии

8 с плоским зеркалом 9.

Устройство работает следующим обра1656493

ctgy> =ища/й.

Излучение лазера 1 преобразуется осветительной системой 2 в пучок прямоугольного сечения с размерами t x и, где т— ширина диафрагмы; h — световой диаметр объектива 5, ориентированный параллельно прямоугольной диафрагме 4. Дополнительным плоским зеркалом 3 излучение направляется сквозь диафрагму 4. Иэображение освещенной диафрагмы проецируется объективом 5 на светочувствительный слой 7. Интерференционная картина возникает в результате взаимодействия излучения, прошедшего через подложку 6 с излучением, отраженным от плоского зер,-.ала 9, установленного в иммерсионном контакте со светочувствительным слоем 7, Запись голограммы осуществляется линейным перемещением экрана с диафрагмой 4 в своей плоскости и связанным перемещением плоского зеркала 3 вдоль оси осветительной системы 2 и соответственным перемещением изображения освещенной

- диафрагмы по поверхности светочувствительного слоя 7, Исключение регистрации парэзитных структур, возникающих в результате интерференции с участием излучения переотраженного от передней поверхности подложки„обеспечивается следующим образом. Ширина пучка Т в плоскости регистрации в направлении, перпендикуляоном плоскости голографирования, ограничивается таким образом, чтобы излучение, переотраженное от передней поверхности подложки 6, не попадало в освещенную зону светоч вствительного с оя, т. е. т =2 d sin à совa/ ог — sfn а где а — угол голографирования;

n — показатель преломления материала подложки.

Устранение влияния дифракции от диафрагмы 4 достигается тем, что экран с диафрагмой 4 располагается на расстоянии. сопряженном с положением светочувствительного слоя 7 относительно объектива 5, т, е. где f — фокусное расстояние объектива 5; и — расстояние от его фокальной точки ро центра подложки 6.

Диафрагма 4 с учетом продольного и поперечного увеличения объектива 5 имеет ширину

t = 2 d f эмап а cos а )Х Р +7 тц а /R n — э1 7а .

1 5

35 при этом угол наклона плоскости экрана с диафрагмой 4 относительно оптической оси объектива 5 равен

Исключение записи паразитных структур обеспечивает отсутствие вторичных ложных изображений, т, е, бликов, в восстановленном с изготовленной голограммы излучении.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает изготовление отражательных голограмм, работающих в сходящихся и расходящихся пучках излучения и имеющих высокое качество за счет устранения бликов в излучении, восстановленном с изготовленной голограммы, П.р и м е р, Излучение.аргонового ионного лазера ЛГН-512, преобразованное коллимирующей осветительной системой в плоский волновой фронт прямоугольного сечения, падает на прямоугольную диафрагму размерами 0 9 х 45 мм, которую во время экспонирования перемещают совместно с дополнительным плоским зеркалом . Изображение освещенной перемещающейся диафрагмы проецируют объективом с относительным отверстием 1:1, световым g

40 мм на счеточувствительный слой бихромированной желатины. Скорость перемещения изображения освещенной прямоугольной диафрагмы по поверхности светочувствительного слоя составила 0,7 м.с

Дифракционкая эффективность полученных образцов отражательных голограмм размером 300х300 мм составила более 90% на длине волны восстановления

550 нм, уровень бликов не превышал 0,2, Формула изобретения

Устройство для изготовления отражательных голограмм, содержащее источник когерентного излучения, оптически связанный с осветительной системой и плоским непрозрачным экраном с диафрагмой прямоугольной формы, за которым расположен носитель, включающий прозрачную подложку со светочувствительным слоем, плоское зеркало, установленное в оптическом контакте со светочувствительным слоем, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества голограмм за счет устранения бликсв при восстановлении и обеспечения изготовления голограмм, работающих в сходящихся и расходящихся пучках, между осветительной системой.и экраном с диафрагмой введено плоское зеркало для

1656493 6 изменения направления оптической оси, между экраном с диафрагмой и носителем дополнительно установлен объектив для формирования расходящегося пучка, при этом экран с диафрагмой и плоское зеркало 5 выполнены с возможностью совместного линейного перемещения вдоль оптической оси осветительной системы, причем расстояние а .от экрана до главной плоскости дополнительно установленного объектива, 10 угол у1 образованный плоскостью экрана с оптической осью упомянутого объектива. и угол р обрадованный нормалью к плоскому зеркалу и оптической осью осветительной системы, ширина т прямоугольной диафраг- 15 мы и толщина прозрачной подложки б связаны соотношениями

z = f(f + R)/R, erg y> = f 19 а /R; у =0,5у, t и 2 d f з1п а . соз а х Т " Г Т2

Ct где f — фокусное расстояние дополнительно введенного объектива;

R — расстояние от фокальной точки дополнительного объектива до центра прозрачной подложки; а- угол голографирования; и — показатель преломления материала подложки.

Составитель Е.Дорофеева

Техред М. Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор А.Долинич

Производственно-издательский комбинат "П " . У атент, г. жгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2051 Тираж 294 Подписное

ВНИИПИ Государственного комит о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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