Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
1) в любом случае если c/Av<^id, контраст картины спеклов будет равным единице; 9.2. Спеклы
405
2) сгіекл имеет приблизительно следующие размеры: &x=ch/v8u (15а)
и
Sy=ChMv, (156)
3) картина спеклов занимает область приблизительно со следующими размерами:
Ax=ChIvAu (16а)
и
Ay=ch!vAv, (166)
4) автокорреляционная функция картины освещенности спеклов аналогична по форме фурье-образу распределения освещенности на рассеивателе.
9.2.3. Спеклы в голограммах
В голографии спеклы могут присутствовать в любом из двух процессов: при формировании голограммы и восстановлении волнового фронта. Если голографируемый объект является рассеивающим, то объектный волновой фронт оказывается зернистым. Таким образом, даже безупречная запись и обработка приводят к пятнистому изображению. Если же объект имеет лишь слабые, крупномасштабные изменения фазы, то такой объект мы называем «зеркальным». В идеальном случае зеркальный объект не приводит вообще к спеклам. В действительности даже в этом случае несовершенства, такие, как рельеф эмульсии и нелинейности, могут привести к слабым спеклам. Однако главной проблемой в получении голографических изображений зеркальных объектов является «когерентный шум», подобный «затухающим ореолам» на краях линий или царапинам и концентрическим кругам, вызываемым точечными дефектами голограмм. Диффузное освещение сводит на нет эти дефекты, но вместо них дает нам спеклы. Бадхирайя и Сом [1] показали, что существует непрерывный переход между зеркальным и диффузным пучками и что, когда это возможно, компромиссное решение может дать положительный эффект.
9.2.4. Способы устранения спеклов
В нашей войне со снеклами мы располагаем лишь двумя видами оружия, хотя каждое из них имеет многочисленные варианты.
Во-первых, в некоторых случаях спеклы можно сделать меньше, чем детали объекта, представляющие интерес. По существу размеры спеклов являются дифракционно-ограниченными, так что, 406 . Гл. 9. Отдельные проблемы голографии
если детали объекта крупные, то спеклы становятся ненаблюдаемыми. Однако это означает, что в случаях, когда требуется максимальное разрешение изображения (микроскопия и т. п.), присутствие спеклов представляет трудноразрешимую проблему.
Во-вторых, спеклы можно усреднить. Осуществляется это движением рассеивателей [8], использованием разных длин волн [6], изменением апертур на той же голограмме [12] и другими более сложными методами [10]. Каждый из этих методов имеет свои преимущества. Но все они снижают разрешение изображения ниже дифракционного предела, соответствующего полной апертуре голограммы. Во всех этих работах использовалось некогерентное сложение изображений; исключение составляют работа, которую выполнил автор [3] и в которой улучшение изображения получено обычными методами, а также работа [10], в которой достигнуто улучшение изображения несколько более искусственным путем, поскольку при этом улучшение изображения достигалось за счет непрерывного изменения картин спеклов [8, 10].
По-видимому, наиболее популярным является метод двойного рассеивателя, описанный в статье [8]. Чтобы свести к нулю корреляцию спеклов, достаточно очень небольшого движения, так что, сохраняя один из рассеивателей неподвижным и при этом вращая или перемещая второй, можно получить изображение, по существу свободное от спеклов за счет усреднения по времени.
ЛИТЕРАТУРА
1. Budhiraja С. J., Som S. С., J. Opt., 7, 12 (1978).
2. Caulfield Н. J., Proc. SPIE, 25, 111 (1971).
3. Caulfield Н. J., Opt. Commun., З, 322 (1971).
4. Collier R. J., Burckhardt С. В., Lin L. L., Optical Holography, Academic Press, New York, 1971. [Имеется перевод: Кольер P., Беркхарт К., Лин Jl. Оптическая голография.— M.: Мир, 1973.]
5. Laser Speckle and Related Phenomena (ed. J. С. Dainty), Springer-Verlag, Heidelberg, 1975.
6. George N., Jain A., Appl. Phys., 4, 201 (1974).
7. Goldfischer L. /., J. Opt. Soc. Amer., 55, 247 (1975).
8. Ih C. S., Baxter L. A., Appl. Opt., 17, 1447 (1978).
9. Martienssen W., Spiller S., Phys. Lett., 24A, 126 (1967).
10. Som S. C., Budhiraja C. J., Appl. Opt., 14, 1702 (1975).
11. Van Ligten R. F., Appl. Opt., 12, 225 (1973).
12. Yu F. T. S., Wang E. Y., Appl. Opt., 12, 1656 (1973).
9.3. КОПИРОВАНИЕ ГОЛОГРАММ
«У. Роудз
Иногда бывает нужно получить копию голограммы или размножить ее. Копии могут потребоваться для архивных или коммерческих целей, для научных исследований, например когда изуча- 9.3. Копирование голограмм
407
емый объект имеет слишком короткое время жизни, а по гологра-фическим копиям его можно изучать в любое время. Копирование голограмм представляет собой более сложный процесс, чем копирование обычных фотографий. Это связано с тем, что в голограмме-оригинале расстояние между интерференционными полосами чрезвычайно мало, их плотность может достигать порядка 1000 пар линий на миллиметр. Даже репродукционная оптика не способна дать изображения таких мелких деталей, и копирование должно осуществляться другими методами. Одним из них является способ копирования при восстановлении и другим — контактное или почти контактное копирование, выполняемое при тщательно контролируемых условиях. В последующих разделах мы опишем эти два главных способа оптического копирования голограмм. Кроме того, мы кратко рассмотрим механический способ получения реплик голограммы, применяемый для массового размножения рельефно-фазовых голограмм.
