Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
Критичны и когерентные свойства источников света. Лучшие голограммы получаются в свете, обладающем высокой степенью как пространственной, так и временной когерентности. Однако высокая степень пространственной когерентности способствует интерференции между объектными полями, исходящими из двух (или более) точек объекта, далеко отстоящих друг от друга. А высокая степень временной когерентности приводит к появлению спеклов.
Импульсные лазеры, если не приняты специальные меры, обладают меньшей пространственной и временной когерентностью, чем большинство непрерывных лазеров. В большинстве голографических микроскопов при формировании объектного и опорного пучков полезно иметь амплитудное деление волнового фронта, при условии что разностью длин путей объектного и опорного пучков от светоделителя до пленки можно будет управлять, делая ее меньше, чем длина когерентности источника света. Поскольку голограмма должна иметь максимально достижимый контраст интерференционных полос, комплексная степень когерентности должна быть максимальной в отсутствие посторонних источников шума.
10.7.5.3. Методы микроскопии
Предположим, что мы записали голограмму наилучшего качества, обработали ее и с нее восстановили изображение. Рассмотрим теперь, каким образом можно исследовать действительное восстановление изображения с помощью стандартных методов микроскопии. Если линза, применявшаяся в процессе регистрации голограммы, при восстановлении изображения снова помещается на то же самое место, что и при записи, то весь свет, не дифрагировавший на объекте, собирается в фокус (рис. 4). Помещая в фокус линзы непрозрачную заслонку, можно получить освещение по методу темного поля. А помещая в фокус линзы фазосдвигающий элемент, можно получить освещение по методу фазового контраста.
Интерференционная микроскопия может осуществляться несколькими способами. В некоторых случаях две голограммы накладываются друг на друга, и с них одновременно восстанавливаются изображения. Интерференцию, обусловленную изменениями в поле объекта, можно увидеть, если первая из голограмм является голограммой незанятого объектом положения. Интерференционные полосы, обусловленные ростом некоторых объектов, 10.9. Спектроскопия
631
можно увидеть, если сложить две голограммы, полученные в два различных момента времени.
При определенных очень ограниченных обстоятельствах можно обнаружить ненормальную структуру объекта, если голограмму объекта с нормальной структурой наложить на голограмму объекта с ненормальной структурой. В случае, когда объект относительно медленно движется или движение носит периодический характер, можно применять методы интерферометрии с усреднением по времени (см. § 10.4).
UncpmiU
Соеди для записи голограммы
Восстанавливающий
пучок
Действительное восстановленное Действительное изображение восстановленное объекта изображение линзы 6
Голограмма
Рис. 4. Схемы записи голограммы (а) и восстановления с нее изображения (б) при необходимости иметь небольшое предварительное увеличение. Если линза возвращается на прежнее место, то действительное изображение восстанавливается без аберраций. Кроме того, при восстановлении изображения в точку f можно помещать заслонки для получения фазового контраста, темного и светлого поля, или для наблюдения поляризации.
Ни один из перечисленных методов не разрушает и не изменяет исходной голограммы. Следовательно, несколько различных методов можно последовательно применить к одной и той же голограмме. Очень полезно и то, что голограмму для различных случаев можно исследовать разными методами. Голограмму можно записать и вновь использовать не повторяя исходный эксперимент.
10.7.5.4. Заключительные соображения по конструкции
На последнем этапе проектирования голографического микроскопа необходимо решить второстепенные вопросы, связанные с экономической выгодой и стоимостью. После того как принято решение конструировать голографический микроскоп и в проект 632 Гл.г 10. Области применения _
введены требования, диктуемые конкретным применением, в проект записываются данные о том, кто и для чего будет использовать голографический микроскоп С этой точки зрения разработчик и потребитель должны быть тесно связаны.
Необходимо также тщательно рассмотреть вопрос о том, в каком месте лаборатории будет размещаться голографический микроскоп. Затемнение помещения может вызвать небезопасную ситуацию. Поэтому должно быть предусмотрено безопасное размещение и распределение пучков лазерного света, а также источников высокого напряжения с применением блокировки на входе в лабораторию. Кроме того, при наличии летучих химических веществ в лаборатории должна быть обеспечена соответствующая вентиляция.
Для работы с голографическим микроскопом необходим специальный оператор, причем более высокой квалификации, чем оператор, работающий с обычным микроскопом. В проекте необходимо предусмотреть как можно более простое управление голо-графическим микроскопом. При этом следует настроить установку на получение максимального качества и обеспечить стабильность самого голографического микроскопа Поскольку голографический микроскоп — прибор, предназначенный для проведения микроскопических исследований, он не должен использоваться не по назначению
