RU2001422C1

RU2001422C1 - Method for producing holograms by incoherent light

Info

Publication number: RU2001422C1
Authority: RU
Inventors: Валерий Петрович Дударев
Original assignee: Валерий Петрович Дударев
Priority date: 1990-11-11
Filing date: 1990-11-11
Publication date: 1993-10-15

Abstract

Изобретение относитс к гопогафии Сущность при записи голограмм в некогерентном свете используют преобразователь некогерентного света в излучение одной длины волны с идентичным геометрическим пучком, выполненным в виде голограммы матового стекла, записанный в лучах нескольких длин волн 3 илThe invention relates to hopogaphy. SUBSTANCE: when recording holograms in incoherent light, a converter of incoherent light into radiation of the same wavelength with an identical geometric beam made in the form of a hologram of frosted glass recorded in beams of several wavelengths of 3 il is used.

Description

Изобретение относитс к средствам записи фазовой и амплитудной информации в фронте цветовой волны с использованием некогерентных световых волн. .The invention relates to means for recording phase and amplitude information at the front of a color wave using incoherent light waves. .

Известны способы получени фотографий со случайной несущей пространственной частотой, заключающийс в том, что диффузионно-рассеивающий объект освещают некогерентным источником излучени , затем устанавливают вплотную к регистрирующей среде диффузионную решетку , экспонируют и обрабатывают. Они сложны дл получени фотографии и не могут использоватьс в интерферометрии.Known methods for producing photographs with a random carrier spatial frequency are that the diffusion-scattering object is illuminated with an incoherent radiation source, then a diffusion grating is mounted close to the recording medium, exposed and processed. They are difficult to take photographs and cannot be used in interferometry.

Наиболее близким решением вл етс способ получени голограмм в некогерентном свете, включающий освещение объекта некогерентным излучением, преобразование некогерентного света в излучение одной длины волны с идентичным геометрическим ходом пучков,с помощью топографического преобразовател , формирование интерференционной картины и регистрацию ее. Недостатком известного способа невысокое качество изображени .The closest solution is a method for producing holograms in incoherent light, including illumination of the object with incoherent radiation, converting incoherent light into radiation of the same wavelength with the identical geometric path of the beams using a topographic transducer, forming an interference pattern and recording it. The disadvantage of this method is the low image quality.

Целью изобретени нплетс увеличение дифракционной эффективности голограммы и соответственно улучшение качества восстановленного изображени .The aim of the invention is to increase the diffraction efficiency of a hologram and accordingly improve the quality of the reconstructed image.

При получении возможности фотографировани объекта, наход щегос в рассе нном свете интегрального некогереитного источника излучени (естественный свет, свет от лампы накаливани и т.д.), угловой размер источника излучени не имеет значени , и его размер не нужно устанавливать меньше угловой апертуры оптической системы , Оолее высокое качество изображени вследствие малого телесного угла падени световой волны на регистрирующий материал .When it is possible to photograph an object that is in the scattered light of an integral incoherent radiation source (natural light, light from an incandescent lamp, etc.), the angular size of the radiation source does not matter, and its size does not need to be set smaller than the angular aperture of the optical system , Higher image quality due to the small solid angle of incidence of the light wave on the recording material.

Изобретение по сн етс фиг. 1-3.The invention is illustrated in FIG. 1-3.

Схемы на фиг. 1 и 2 содержат объект 1, освещенный некогерентным излучением, оптическую систему 2, голографический преобразователь 3, регистрирующую среду 4,зеркальную плоскую поверхность 5 (отражатель ). Схема на фиг. 3 содержит дополнительно когерентные источники излучени б, 7 и матовое стекло 8.The circuitry of FIG. 1 and 2 contain an object 1 illuminated by incoherent radiation, an optical system 2, a holographic transducer 3, a recording medium 4, a mirror flat surface 5 (reflector). The circuit of FIG. 3 further comprises coherent radiation sources b, 7 and frosted glass 8.

Объект 1 освещаетс пространственно некогерснтным излучением. При этом объект можно рассматривать как независимые точечные излучатели, испускающие сферические волны. Пусть выбрана точка на поверхности объекта. Сферическа волна, испускаема этой точкой, пройд через оптическую систему 2, сфокусировалась бы в фокальной плоскости снова в точку, но попада на голографический преобразовательObject 1 is illuminated with spatially incoherent radiation. In this case, the object can be considered as independent point emitters emitting spherical waves. Let the point on the surface of the object be selected. The spherical wave emitted by this point, passing through the optical system 2, would focus in the focal plane again to the point, but hit the holographic converter

в виде некоторой несфокусированной площади она преобразуетс в пучок параллельных лучей, отражаетс отражателем 5 и формируют в объеме фоторегистрирующейin the form of a certain unfocused area, it is converted into a beam of parallel rays, reflected by reflector 5 and formed in the volume of the photo-recording

среды 4 сто чие волны. Амплитуда в нем соответствует ркости излучател , пространственное расположение задаетс пространственно фазовым расположением пучка волн в регистрирующем слое. ПучкиWednesday 4 standing waves. The amplitude in it corresponds to the brightness of the emitter, the spatial arrangement is determined by the spatially phase arrangement of the wave beam in the recording layer. Bunches

сто чих волн формируютс из всех точек объекта, причем они накладываютс друг на друга. Сформированные таким образом сто чие волны соответствуют расположению в пространстве и ркости объекта, записан5 ных в объеме регистрирующей среды. Полученна голограмма освещаетс на этапе восстановлени когерентным светом или белым светом, Параллельные пучки от голограммы падают на преобразователь и идутstanding waves are formed from all points of the object, and they overlap each other. The standing waves thus formed correspond to the location in space and brightness of the object recorded in the volume of the recording medium. The resulting hologram is illuminated at the stage of restoration with coherent light or white light. Parallel beams from the hologram fall onto the transducer and go

0 после преобразовани в обратном направлении на оптическую систему. Непосредственно за оптической системой 2 восстанавливаетс светова волна, котора строит изображение объекта. Эта плоскость0 after converting back to the optical system. Immediately after the optical system 2, a light wave is reconstructed, which constructs an image of the object. This plane

5 оптически сопр жена с плоскостью объекта, которую он занимал относительно голограммы на этапе его регистрации. В качестве отражающей поверхности использована зеркальна плоскость. Полихромноеизлуче0 ние обладает малой длиной когерентности. Так, дл естественного освещени она пор дка микрона. В этом случае устанавливаетс голографический преобразователь 3, который увеличивает длину когерентности.5 is optically conjugated with the plane of the object that it occupied with respect to the hologram at the stage of its registration. A mirror plane was used as a reflecting surface. Polychrome radiation has a short coherence length. Thus, for natural light, it is on the order of microns. In this case, a holographic converter 3 is installed, which increases the coherence length.

5 Дл записи цветных голограмм используетс голограмма с записанными на нем длинами волн, соответствующие красному, зеленому, и синему цветам. Использование ее обусловило возрастание дифракционной5 To record color holograms, a hologram with wavelengths recorded thereon corresponding to red, green, and blue is used. Its use led to an increase in diffraction

0 эффективности голограмм объекта (вследствие уменьшени телеснсго угла пучков и их расхождение и, вследствие того, что весь световой поток, собранный линзой проходит через преобразователь и преобразуетс 0 the efficiency of the holograms of the object (due to a decrease in the solid angle of the beams and their divergence and, due to the fact that the entire light flux collected by the lens passes through the transducer and is converted

5 в пучки с идентичным ходом пучков и обеспечивает возможность установки фоторегистрирующей среды с выбранной величиной зазора к поверхности отражател (вследствие увеличени длины когерентного излуче0 ни ).5 into beams with identical beam paths and makes it possible to install a photo-recording medium with a selected gap to the reflector surface (due to an increase in the length of coherent radiation).

Матовое стекло (МС) 8, наход щеес перед оптической системой с таким же фокусом как и в фиг. 1 и 2 освещаетс последовательно красным, синим и зеле5 ным когерентным излучением. При этом МС 8 можно рассматривать как независимые точечные излучатели, испускающие сферические волны. Кажда точка на поверхности МС испускает сферическую волну. Проход через оптическую систему лучи попадают наFrosted glass (MS) 8 in front of the optical system with the same focus as in FIG. 1 and 2 are illuminated sequentially by red, blue, and green coherent radiation. In this case, MS 8 can be considered as independent point emitters emitting spherical waves. Each point on the surface of the MS emits a spherical wave. Passing through the optical system, the rays fall on

регистрирующую среду. С противоположной стороны во встречном направлении также она освещаетс последовательно красным, синим и зеленым когерентным излучением . В результате на регистрирующей соеде образуетс интерференционна картина от сложени соответствующих длин волн. После экспонировани и обработки это и есть голографический преобразователь . При освещении голограммы матового стекла равномерным белым светом, соответствующим по форме одному из световых фронтов, участвовавших в образовании преобразовател возникает световой фронт другого вида участвовашего в образовании голограммы матового стекла вследствие свойства толстослойных голограмм. Если белый свет имеет неравномерное распредеrecording medium. On the opposite side, in the opposite direction, it is also illuminated sequentially by red, blue and green coherent radiation. As a result, an interference pattern is formed on the recording connection from the addition of the corresponding wavelengths. After exposure and processing, this is the holographic converter. When illuminating a hologram of frosted glass with uniform white light corresponding in shape to one of the light fronts involved in the formation of the transducer, a light front of another kind involved in the formation of the hologram of frosted glass appears due to the property of thick-layer holograms. If white light has an uneven distribution

Claims

The claims

METHOD FOR PRODUCING HOLOGRAMS IN INCORRECT LIGHT, including illumination of an object with incoherent radiation, conversion of incoherent light into radiation of the same wavelength with the identical geometric path of the beams using a holographic transducer, forming an interference pattern and registering it, characterized in that, in order to increase the diffraction

0

5

0

5 o

If the amplitudes of the brightnesses and wavelengths along the front, which corresponds to a certain object, are converted, then radiation (coding) is carried that carries information about the object from one form on the transparency to another - parallel beams. The hologram of the frosted glass, when recording and reproducing holograms, is placed in the same place as when the interference pattern was formed in it.

(56) Soroko L.I. Fundamentals of Holography and Coherent Optics, Moscow: Nauka, 1971, p. 445-456.

Calor R. et al. Optical holography. M .: Mir, 1973, p. 655-658.

Sirat G., Psaltls D. Conoscoplc holography Opt. Left., 1985, 10, N; 1, p. 4-6.

For efficiency, the conversion of incoherent light into radiation of the same wavelength with the identical geometric path of the beams is carried out using holograms of frosted glass pre-recorded sequentially in the opposing beams in beams of several wavelengths, and the interference pattern is formed in the opposing beams in a volume recording medium.

L

Fig.Z