Способ получения голограмм без опорного пучка

 

уэ А Ф-™Ф

li

1:

Союз Советскик

Соцнапнстнческнк

Рвсттублнк

ОПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ ач 668465

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 24.05.77 (21) 2489721/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 071081. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 0710.81 (5Ф)М. Клз

6 03 Н 1/12

Государственный комитет

СССР но аелам нзобретеннй н открытий (53) УДК 772.99 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Е.Белонучкин, C.М.Козел, Е .П.Кузнецов .и Г.P.Ëoêøèí (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОЛОГРАММ БЕЗ ОПОРНОГО

ПУЧКА ся два дифракционных максимума ре= шетки: нулевой максимум, несущий полную информацию об объекте, и первый, играющий роль когерентного фона.

Пучок первого порядка должен быть дополнительно отфильтрован, для чего в общей фокальной плоскости двух линз устанавливается непрозрачный экран с двумя отверстиями (одно из отверстий пропускает нулевой порядок дифракции, то естБ просто спектр предмета, а второе — узкую центральную часть первого порядка) .

Однако у прототипа имеются следующие недостатки: необходимость непосредственного контакта с голографируемым предметом — установка вплот-. ную к предмету дифракционной решетки; способ применим лишь для предметов с достаточно узким пространственным спектром (неоднородности предмета должны быть больше периода решетки); значительные потери светового потока: используются лишь нулевой и малая часть первого порядка дифракции.

Отметим, что в"рассматриваемой схеме спектр предмета проходит через осевое отверстие без всяких из-. менений.

Изобретение относится к голографии, а именно к способам получения голограмм, содержащих полную информацию о поле, рассеянном исследуемйм объектом и может найти применение в оптической локации, а также при записи динамических голограмм дРя кино- .и телеголографии.

Известен .способ получения голо - грамм, в котором в качестве опорногс излучения используется излучение одной из точек объекта..

Известны также способы получения голограмм беэ опорного пучка в которых необходимый когерентный фон созда-I5 ется благодаря введению дополнительной пространственной модуляции в плоскости объекта.

Ближайшим известным технический решением является способ получения 20 голограмм беэ опорного пучка путем освещения объекта когерентным излучением,формирования пространственного спектра и записи интенференционной картины на регистрирующей сре- 2> де.

Здесь модуляция осуществляется с помощью решетки, установленной непосредственно перед предметом Для получения голограммы используют в 30

Московский ордена Трудового Красного Знамени физико-технический институт

668465

Формула изобретения

Фиг.s юг Z

Риг. 3

ВЙЙИПИ Заказ 8659/51 Тираж 509 Подписное

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная,4

Цель изобретенйя — упрощение способа: и голографирование удаленных объек тов, т.е. получение голографических изображений йространСтвеййо йе стабилизированных предметов, непосредственный контакт с которыми невозможен (например, удаленные или раскаленные предметы), Это достигается изменением амйлитудно-фазовых соотношений между одним иэ узких интервалов пространственного спектра объекта и всем остальным спектром.

На фиг.1 из(бражено устройство для записи голоГрамм, на фиг.2 и 3 показаны фильтры для реализации способа, йримеры исполнения, Поместим в.частотной плоскости 1 схемы корреляционной фильтрации (cM, фиг.Ц, состоящей из двух линз

2 и 3 с общей фокальной плоскостью

1, экран 4, комплексная пропускаемость которого определяется соотношением у(*при VS(Ug+b Ug-ä) ф при всех остальных б, где d, и Э комплексные постоянные, 25

0 =- - - координата в частотной плоскости 1, х — координата во входной плоскости 5, в которой объект "0" : создает поле с комплексной амплитудой %(Х). ЗО

Поле в выходной плоскости 6, где гомещается голограмма, есть

jp>»я(х)+ (д.-ф) С(Uo) дф "ох . где Р(М вЂ” .пространственный спектр поля f (õ) .

ЛоЛе йа голограмме представляется в виде суммы поля предмета, ослаблей- ного соответственно коэффициенту 9, и поля(Д.-p)F(Up)pg DUO" играющего вид плоской волны с углом наклона sin 4= "o и амплитудой(д.- )р(ц,)ь ®

Свобода выбора соотношения между г(и ф ", а также величины b позволяют

"= сКелать интенсивности двуй слагаемых одййаковыми, что обеспечивает хорошую контрастность иэображения, а правильный выбор UD позволяет избежать взаимных"пойех, возникающих при наложении действительного и мнимого изображений.

В качестве примеров конкретного выполнения "рассмотрим следующие виды фильтров в частотной плоскости.

1 . 4. =-1, f5 =1(фиг. 2) . Экран про-, пускает без изменения весь спектр, эа исключением узкого интервала д вблизи частоты U, в которой фазовая задержка в 2 (пластинка в полдлины волны) .

В этом случае для получения хорошего контраста необходимо, чтобы значение д было достаточно велико.

2. ег. =1, g =9 (1 (фиг.3) . Особый участок спектра пропускается без ослабления, остальной спектр ослаблен. Всегда можно подобрать такое значение f., чтобы предметная волна

f.й(х) и слагаемое, играющее роль опорной волны, имели примерно равные интенсивности что обеспечит хороший контраст. Неполное использование светового потока можно компенсировать увеличением времени экспозиции.

Способ получения голограмм без опорного йучка путем освещения объекта когерентным излучением формирования пространственного спектра и записи интерференционной картины на, регистрирующей среде, о т .л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения способа и голографирования удаленных предметов, изменяют амплитудно-фаворе соотношения между одним из узких интервалов простран- . ственного спектра объема и всем остальным спектром.