Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
Наконец, остались вопросы стоимости, а именно — во что обойдется конструирование и изготовление, а также эксплуатация установки. По-видимому, установка должна выполняться в виде отдельных взаимозаменяемых и надежных блоков, но не следует особенно увлекаться большим числом блоков. В стоимость эксплуатации установки входит также стоимость потребляемой электрической энергии и обслуживание ее оператором.
10.7.6. Заключение
Голография первоначально предназначалась для улучшения изображений в микроскопии. Однако к настоящему времени голо-графические микроскопы разработаны еще недостаточно, чтобы их можно было широко применять. Такое неудовлетворительное состояние дел связано с требованиями,, касающимися получения высокого разрешения и качества изображения. В будущем более тесное сотрудничество специалистов по оптике с биологами и медиками, по-видимому, приведет к тому, что голографический микроскоп получит общее признание как необходимый оптический прибор. Разработка регистрирующих сред более высокого качества и разнообразных по свойствам, более целесообразный подход к решению задач, которые ставят биология и медицина,— все это позволит сделать голографический микроскоп полезным и широко используемым прибором. 10.8. Голограммные оптические элементы
633
ЛИТЕРАТУРА
1. Сох М. E., Buckles R. 0., Whitlow D., Appl. Opt., 10, 128 (1971).
2. Сох М. E., Vahala К. J., Appl. Opt., 17, 1455 (1978).
3. Briones R. A., Heflinger L. 0., Wuerker R. F., Appl. Opt., 17, 944 (1978).
4. Gabor D., Nature, 161, 777 (1948).
5. Gabor D., Proc. Roy. Soc., A197, 454 (1949).
6. Gabor D., Proc. Roy. Soc., B64, 449 (1951).
7. Hetlinger L. O., Stewart G. L., Booth С. R., Appl. Opt., 17, 951 (19781.
8. Knox C., Science, 153 , 989 (1966).
9. Kogelnik H., Bell Syst. Tech. J., 44, 2451 (1965).
10. Leith E. N., Upatnieks J., J. Opt. Soc. Amer., 52, 1123 (1962).
11. Leith E. N., Upatnieks J., J. Opt. Soc. Amer., 53, 1377 (1963)
12. Leith E. A/., Upatnieks J.y J. Opt. Soc. Amer., 54, 1295 (1964).
13. Leith E. N., Upatnieks J., J. Opt. Soc. Amer., 55, 569 (1965).
14. McFee R. H., Appl. Opt., 9, 1834 (1970).
15. Meier R. W., J. Opt. Soc. Amer., 55, 987 (1965).
16. Toth L., Collins S. A., Appl. Phys. Lett., 13, 7 (1968).
17. Van Ligten R. F., Osterberg H., Nature, 211, 282 (1966).
10.8. ГОЛОГРАММНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Д. Клоуз
10.8.1. Введение
Цель данного параграфа заключается в рассмотрении проблемы использования оптических голограмм в качестве линз (или зеркал). Мы попытаемся дать исчерпывающее представление о свойствах таких оптических элементов, о характере работы и о тех трудностях, которые необходимо преодолеть, чтобы голограммные оптические элементы (ГОЭ) нашли практическое применение. В разд. 10.8.2 приводится качественное сравнение изображающих свойств ГОЭ и обычных линз и зеркал. Отсюда непосредственно следует вопрос об оптической эффективности, который мы рассматриваем в разд. 10.8.3. Если имеется желание использовать ГОЭ в оптической системе в любом случае, даже если низки их изображающие свойства и эффективность, то необходимо учесть возможности конструирования и изготовления элементов, рассматриваемые соответственно в разд. 10.8.4 и 10.8.5. В разд. 10.8.6 мы обсудим несколько конкретных примеров применения ГОЭ, чтобы показать, насколько в действительности полезны эти применения.
Оптики всегда представляют себе голограмму как аналог линзы. При такой аналогии записанная на голограмме интерференционная картина образует «внеосевую габоровскую зонную пластинку». Поскольку изображающие свойства зонных пластинок хорошо известны и давно изучены, интерпретация голограммы как суперпозиции зонных пластинок дает непосредственное и четкое понимание изоб-
9 Л! 1866 634 Гл.г 10. Области применения _
ражающих свойств голограммы. В таком представлении ГОЭ — это всего лишь голограмма точечного объекта. Голограмма точечного объекта, когда она используется как ГОЭ, может быть «обращена», т. е. освещена совокупностью опорных или восстанавливающих точечных источников, составляющих объект, изображение которого должно быть сформировано с помощью ГОЭ. Совокупность всех восстановленных точек образует изображение, сформированное ГОЭ.
Из этой аналогии ясно, что для охвата какого-либо конечного поля зрения, ГОЭ не могут быть «обращены» непосредственно в той конфигурации, в какой были записаны. Поэтому изображение ГОЭ не бывает свободным от аберраций. Фактически количественное знание аберраций и возможность их минимизации или устранения на этапе расчета ГОЭ и есть главное, что позволяет использовать эти элементы в практических оптических системах.
Другой взгляд в сущность ГОЭ также основывается на интерпретации с помощью зонных пластинок. Для ГОЭ характерно наличие многих дифракционных порядков, причем оптическая сила каждого из них существенно различна. Кроме того, оптическая сила каждого порядка сильно зависит от длины волны, а количество света, дифрагировавшего в любой из порядков, зависит от конкретного способа изготовления зонной пластинки. Таким образом, если нам будут известны количественные данные об эффективности и мы сможем управлять ими, то это будет залогом успешного применения голограммных оптических элементов.
