Устройство записи отражательного толстослойного голографического фурье-фильтра в частично-когерентном свете

 

Устройство записи содержит расположенные на одной оптической оси объект, фоторегистрирующую среду и отражатель, а также Фурье-объектив. Объект расположен в передней фокальной плоскости Фурье-объектива, а фоторегистрирующая среда - в его задней фокальной плоскости, при этом отражатель выполнен в виде вогнутого зеркала и расположен на двойном фокусном расстоянии зеркала от фоторегистрирующей среды. Обеспечивается запись отражательной толстослойной голограммы Фурье в монохроматическом свете с частичной пространственной когерентностью. 2 ил.

Изобретение относится к оптической обработке информации и может быть использовано в системах распознавания объектов.

Известно устройство записи пропускающих голограмм Фурье в монохроматическом излучении с частичной пространственной когерентностью, описанное в работе "Частично-когерентная голография. Ее свойства и применение" ("Квантовая электроника", 13, N 9, 1986, с. 1770-1784), которое содержит объект, излучающий или рассеивающий монохроматическое излучение, интерферометр поворота волнового фронта и фоторегистрирующую среду.

Известно также изобретение "Способ записи отражательных голограмм при пространственно-некогерентном освещении объекта и устройство для его осуществления" (А. С. 1115012, опубл. 29.09.84 г., Бюл. N 35), которое содержит расположенные на одной оптической оси излучающий объект, фоторегистрирующую среду и отражатель, причем отражающая поверхность отражателя выполнена гладкой, а фоторегистрирующая среда расположена с зазором по отношению к этой поверхности, не превышающим половину длины когерентности излучения, являющееся наиболее близким техническим решением предлагаемому изобретению, т.е. прототипом.

Задачей данного изобретения является запись отражательной толстослойной голограммы Фурье в монохроматическом свете с частичной пространственной когерентностью.

Это достигается тем, что в устройство записи отражательного толстослойного голографического Фурье-фильтра в частично- когерентном свете, содержащее расположенные на одной оптической оси объект, излучающий или рассеивающий монохроматическое излучение с частичной пространственной когерентностью, фоторегистрирующую среду и отражатель, отражающая поверхность которого выполнена гладкой, дополнительно введен Фурье-объектив, причем объект расположен в передней фокальной плоскости Фурье-объектива, а фоторегистрирующая среда в задней фокальной плоскости Фурье-объектива, при этом отражатель выполнен в виде вогнутого зеркала и расположен на двойном фокусном расстоянии зеркала от фоторегистрирующей среды.

На фиг. 1 представлен пример реализации устройства записи отражательного толстослойного голографического Фурье-фильтра в частично-когерентном свете.

Устройство содержит расположенные на одной оптической оси объект 1, излучающий или рассеивающий монохроматическое излучение с частичной пространственной когерентностью и расположенный в передней фокальной плоскости Фурье-объектива 2, фоторегистрирующую среду 3, расположенную в задней фокальной плоскости Фурье-объектива 2, вогнутое зеркало 4, расположенное на двойном фокусном расстоянии зеркала от фоторегистрирующей среды.

Данное устройство работает следующим образом.

Монохроматическое излучение с частичной пространственной когерентностью от входного объекта 1, расположенного в передней фокальной плоскости Фурье-объектива 2, фокусируется объективом в объем фоторегистрирующей среды 3, формируя картину дифракции в дальней зоне от входного объекта 1, являющуюся частично-когерентным аналогом Фурье-образа входного объекта. Далее излучение проходит через среду 3, попадает на вогнутое зеркало 4 и отражается обратно в объем фоторегистрирующей среды 3. Так как для записи частично- когерентной голограммы необходимо формирование двух копий входного объекта (Кольер Р., Берхарт К. , Лин Л. Оптическая голография.- М.: Мир, 1973, с.655), вторая инвертированная копия входного объекта 1 формируется вогнутым зеркалом 4. При этом зеркало расположено на двойном фокусном расстоянии зеркала от фоторегистрирующей среды 3, что необходимо для формирования второй копии картины дифракции в дальней зоне от входного объекта 1 в объеме фоторегистрирующей среды 3. Так как в фоторегистрирующей среде формируются две направленные с разных сторон картины дифракции в дальней зоне от входного объекта 1, в ней записывается в монохроматическом излучении с частичной пространственной когерентностью отражательная толстослойная голограмма Фурье. На фиг. 2 представлен пример изображения, восстановленного с отражательного толстослойного голографического Фурье-фильтра, записанного в данном устройстве в частично-когерентном свете.

В данном устройстве по сравнению с устройством записи пропускающих голограмм Фурье в монохроматическом излучении с частичной пространственной когерентностью снижаются требования к временной когерентности источников излучения и запись голограммы проводится в более компактном объеме. Записанные по такой схеме отражательные толстослойные голографические Фурье-фильтры могут использоваться в схемах распознавания объектов.

Формула изобретения

Устройство записи отражательного толстослойного голографического Фурье-фильтра в частично-когерентном свете, содержащее расположенные на одной оптической оси объект, фоторегистрирующую среду и отражатель, отражающая поверхность которого выполнена гладкой, отличающееся тем, что в него дополнительно введен Фурье-объектив, причем объект расположен в передней фокальной плоскости Фурье-объектива, а фоторегистрирующая среда - в задней фокальной плоскости Фурье-объектива, при этом отражатель выполнен в виде вогнутого зеркала и расположен на двойном фокусном расстоянии зеркала от фоторегистрирующей среды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2