SU1254428A1 - Device for measuring holographic characteristics of photoregistering mediums - Google Patents

Device for measuring holographic characteristics of photoregistering mediums Download PDF

Info

Publication number
SU1254428A1
SU1254428A1 SU843786924A SU3786924A SU1254428A1 SU 1254428 A1 SU1254428 A1 SU 1254428A1 SU 843786924 A SU843786924 A SU 843786924A SU 3786924 A SU3786924 A SU 3786924A SU 1254428 A1 SU1254428 A1 SU 1254428A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
amplifier
input
hologram
lens
Prior art date
Application number
SU843786924A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Леонидович Ауслендер
Георгий Аркадьевич Матевосов
Вадим Григорьевич Катуша
Дмитрий Геннадиевич Петров
Евгений Рувимович Цветов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7866
Предприятие П/Я В-8584
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7866, Предприятие П/Я В-8584 filed Critical Предприятие П/Я А-7866
Priority to SU843786924A priority Critical patent/SU1254428A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1254428A1 publication Critical patent/SU1254428A1/en

Links

Landscapes

  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  голографических характеристик фоторегистрирующих сред. Црлью изобретени   вл етс  увеличение лроизводительности и точности измерений. Достигаетс  цель путем введени  отображающего объектива , призм параллельного переноса, расположенных в сигнальном канале между Ьслабителем и ножевым фильтром. Дополнительно введены в систему считывани  радиоэлектронна  схема перемножени , усилени  и детектировани  сигналов фотоприемников, фотодиод и видеоусилитель, эталонна  голограмма и телескопическа  система с точечной заслонкой, а также сдвоенный двух- позиционный переключатель. Входное окно экспозиционного фотоприемника расположено на оси нулевого пор дка дифракции восстановленного с голо- граммной линзы луча. Эталонна  голограмма располагаетс  с возможностью перемещени  в плоскости перед кассетой . Телескопическа  система расположена за кассетой по оси опорного канала. Точечна  заслонка расположена с возможностью перемещени  в плоскости изображени  опорного источника голографической схемы. Радиоэлектронна  схема перемножени , усилени  и детектировани  сигналов фотоприемников состоит из смесителей, гетеродина, синхронного детектора, усилител  сигналов суммарной радиочастоты , усилител  сигналов промежуточной частоты световых биений и усилител  сигналов промежуточной частоты . Выход гетеродина соединен с входом первого смесител , выход которого подключен к усилителю сигналов суммарной радиочастоты, выходы усилителей сигналов суммарной радиочастоты и частоуы световых биений соединены с входами второго смесител . . 1 ил, ю (ЛThe invention relates to devices for measuring the holographic characteristics of photo-recording media. The core of the invention is to increase productivity and accuracy of measurements. The goal is achieved by introducing a imaging lens, parallel transfer prisms located in the signal channel between the attenuator and the knife filter. In addition, an electronic scheme for multiplying, amplifying and detecting photodetector signals, a photodiode and a video amplifier, a reference hologram and a telescopic system with a point flap, as well as a dual two-position switch were introduced into the readout system. The input window of the exposure photodetector is located on the axis of the zero order of the diffraction of the beam reconstructed from a hologram lens. The reference hologram is displaceable in a plane in front of the cassette. The telescopic system is located behind the cassette along the axis of the reference channel. The point flap is arranged to move in the image plane of the reference source of the holographic scheme. The electronic circuit for multiplying, amplifying and detecting photodetector signals consists of mixers, a local oscillator, a synchronous detector, a total radio frequency signal amplifier, an intermediate frequency amplifier of light beats, and an intermediate frequency amplifier. The output of the local oscillator is connected to the input of the first mixer, the output of which is connected to the amplifier of the total radio frequency signals, the outputs of the amplifiers of the signals of the total radio frequency and the frequency of light beats are connected to the inputs of the second mixer. . 1 silt, y (L

Description

Изобретение относитс  к голографии и сенситометрии фоторегистрирую- щих сред и может быть использовано дл  выбора и контрол  режимов экспозиции и обработки регистрирующих сред при голографической записи информации, а также при исследовани х , св занных с их разработкой.The invention relates to holography and sensitometry of photo-recording media and can be used to select and control exposure modes and processing of recording media for holographic recording of information, as well as for research related to their development.

Цель изобретени  - повышение производительности и точности измеренийThe purpose of the invention is to improve the performance and accuracy of measurements.

На чертеже приведена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Устройство состоит из источника 1 света - лазера, голографической схемы (элементы ) записи тестовой голограммы и оптической схемы считывани  (оптические элементы 19-30), двух двухканальных фотоприемников - дифракционного (31-32) и экспозиционного (33-34), радиоэлектронной схемы перемножени , усилени  и детектировани  сигналов - фотоприемников (35-44), оптоэлектронной схемы подсвета (45-46), электронного осциллографа 47 и блока 48 управлени .The device consists of a light source 1 - a laser, a holographic circuit (elements) of a test hologram recording and an optical readout circuit (optical elements 19-30), two dual-channel photodetectors — a diffraction (31-32) and an exposure (33-34) electronic circuit of multiplication , amplification and detection of signals - photodetectors (35-44), an optoelectronic illumination circuit (45-46), an electronic oscilloscope 47 and a control unit 48.

Голографическа  схема состоит из двух каналов - опорного (3-8) и сигнального (9-17), оптически расход щихс  от расщепител  лазерного луча 2 и сход щихс  в кадре держател  (кассеты) исследуемой ФРС 18, в ка}кдом канале имеютс  последовательно расположенные на оптической оси затвор 3(9), поворотное зеркало 4(10), ослабитель 5(11), ножевой фильтр 6(14), микрообъектив 7(15), диафрагма 8(16) с микроотверстием. В сигнальном канале дополнительно введены две призмы 12 и 13 параллельного переноса (перископическа  система ), расположенные между ослабиг телем 11 и ножевым фильтром 14, и отображающий объектив 17.The holographic scheme consists of two channels — a reference (3–8) and a signal (9–17) optically diverging from the laser splitter 2 and converging in the frame of the holder (cassette) of the studied Fed 18, in which house there are sequentially located on the optical axis, the shutter 3 (9), swivel mirror 4 (10), attenuator 5 (11), knife filter 6 (14), micro-lens 7 (15), diaphragm 8 (16) with a pinhole. In the signal channel, two parallel prisms 12 and 13 of parallel transfer (periscopic system) are inserted, located between the loosener 11 and the knife filter 14, and displaying the lens 17.

Оптическа  схема считывани  состоит из ответвител  19 гетеродинного луча, расположенного на оси опорного канала голографической схемы между расщепителем 2 и затвором 3, расположенных вдоль оси гетеродинного луча затвора 20, двух призм 21 и 22 параллельного переноса, направл ющего зеркала 23, толограммно-лин- зового барабанного сканера 24 и апертурной диафрагмы 25 перед входом экспозиционного фотоприемника, расположенных по оси опорного луча голографической схемы подвижной эта1ОННОЙ голограммы 26 в плоскости (сассеты 18, телескопической системы 27,28 за кассетой 18,подвижной точечной заслонки 29 и линзы 30,отдельноThe optical readout circuit consists of a heterodyne ray coupler 19 located on the axis of the holographic reference channel between the splitter 2 and the shutter 3, along the axis of the heterodyne gate 20, two parallel-transfer prisms 21 and 22, a guide mirror 23, and a full-length lens the drum scanner 24 and the aperture stop 25 at the entrance of the exposure photodetector, located along the axis of the reference beam of the holographic scheme of the mobile eHT hologram 26 in the plane (Sassett 18, telescopic syst ems 27.28 behind the cassette 18, the movable point flap 29 and the lens 30, separately

расположенной на средней оси 1-го пор дка дифракции гетеродинного луча на голограммных линзах сканера 24, причем гетеродинный луч после зеркала 23 проходит через изображение от-:located on the middle axis of the 1st order of diffraction of the heterodyne beam on the hologram lenses of the scanner 24, and the heterodyne beam after the mirror 23 passes through the image from-:

аерсти  диафрагмы 16, создаваемое объективом 17 на голограммных линзах сканера 24, под углом, соответствующим средней несущей пространственной частоте этих линз, и даnee в нулевом пор дке дифракции через отверстие диафрагмы 25 на фотокатод фотоэлектронного умножител  (ФЭУ) 34, .оптически св занный через отражение с фотокатодом ФЭУ 33, аAperti diaphragm 16 created by the lens 17 on the hologram lenses of the scanner 24, at an angle corresponding to the average carrier spatial frequency of these lenses, and in the zero order of diffraction through the opening of the diaphragm 25 on the photoelectric photoelectric multiplier (PMT) 34, optically coupled through reflection with a photocathode PMT 33, and

+1-Й пор док дифракции гетеродинного луча на голограммных линзах сканера 24 через собирающую линзу 30 фокусируетс  на фотодиоде 45, призмы 12, 13, и 21, 22 параллельного переноса+ 1-D order of diffraction of the heterodyne beam on the hologram lenses of the scanner 24 through the collecting lens 30 is focused on the photodiode 45, the prism 12, 13, and 21, 22 parallel transfer

служат дл  ввода сигнального и гетеродинного лучей внутрь барабана 24 Радиоэлектронна  схема перемножени  усилени  и детектировани  сигналов фотоприемников состоит из двухпозиционного переключател  входа У осциллографа 35, сдвоенного двух- позиционного переключател  входов перемножител  36, 37, первого смесител  38, усилител  39 сигналов суммарной радиочастоты, усилител  40 сигналов частоты световых биений, второго смесител  41, усилител  42 сигналов промежуточной частоты (частоты гетеродина) синхронного детектора 43, гетеродина 44.serve to input signal and heterodyne rays inside the drum 24 An electronic circuit multiplying amplification and detection of photodetector signals consists of a two-position input switch For an oscilloscope 35, a dual two-position input switch for multiplier 36, 37, first mixer 38, amplifier 39 for total radio frequency signals, amplifier 40 light beat frequency signals, second mixer 41, intermediate frequency signal amplifier 42 (local oscillator frequency) of synchronous detector 43, local oscillator 44.

Оптоэлектронна  схема подсвета состоит из фотодиода 45 и видеоусилител  46, причем вькод первого ФЭУ 31 выходного фотоприемника черезThe optoelectronic illumination circuit consists of a photodiode 45 and a video amplifier 46, and the code of the first PMT 31 of the output photodetector through

переключатель 36 подключен к сигнальному входу первого балансного смесител  38, выход второго ФЭУ 32 через переключатель 35 подключен к входу У осциллографа 47 и через переключатель 37 к входу усилител  40 сигналов частоты световых биенийj выход первого ФЭУ 33 экспозиционного фотоприемника подключен через переключатель 36 к сигнальному входуthe switch 36 is connected to the signal input of the first balanced mixer 38, the output of the second photomultiplier 32 is connected via switch 35 to the input of the oscilloscope 47 and through the switch 37 to the input of the amplifier 40 of the light beat frequency output of the first photomultiplier 33 of the exposure photoreceiver connected to the signal input

первого балансного смесител  38, выход второго ФЭУ 34 - через переключатель 37 к входу усилител  40 сигналов частоты световых биений, выходы усилителей сигналов суммарной радиочастоты 39 и частоты световых биений 40 подключены к входам второго балансного смесител  41, выход которого подключен к входу усилител  42 сигналов промежуточной частоты 42. Выход усилител  42 сигналов промежуточной частоты и выход гетеродина 44 подключены к входам синхронного детектора 43, выход которого подключен к входу X осциллографа 47 и через переключатель 35 к входу У осциллографа 47, выход фотодиода 45 подключен к входу видеоусилител  4Ь, выход которого подключен к входу ( ркостному) Z осциллографа 47,the first balanced mixer 38, the output of the second PMT 34 through the switch 37 to the input of the amplifier 40 signals the frequency of light beats, the outputs of the amplifiers of signals of the total radio frequency 39 and the frequency of light beats 40 are connected to the inputs of the second balanced mixer 41, the output of which is connected to the input of the amplifier 42 intermediate signals frequency 42. The output of the amplifier 42 of the signals of the intermediate frequency and the output of the local oscillator 44 are connected to the inputs of the synchronous detector 43, the output of which is connected to the X input of the oscilloscope 47 and through a switch 35 to the Y input the oscilloscope 47, the output of the photodiode 45 is connected to the input of the video amplifier 4b, the output of which is connected to the input (luminous) Z of the oscilloscope 47,

Устройство действует последовательно в трех режимах: в режиме записи тестовой голограммы, в режиме измерени  семейства сигнальных голо- графических характеристик по полученной тестовой голограмме и в режиме измерени  интенсивностей опорного пол , при которых были измерены сигнальные характеристики семейства.The device operates in succession in three modes: in the recording mode of the test hologram, in the measurement mode of the family of signal holographic characteristics by the received test hologram and in the measurement mode of the intensities of the reference field, at which the signal characteristics of the family were measured.

В режиме записи тестовой голограммы открываютс  затворы 3 и 9, затвор 20 закрыт. Барабан 24 фиксируетс  в таком положении, при котором сигнальный поток проходит в просвете между голограммными линзами, не подверга сь каким-либо искажени м.In the recording mode of the test hologram, the gates 3 and 9 are opened, the shutter 20 is closed. The drum 24 is fixed in such a position that the signal flow passes in the gap between the hologram lenses without being subjected to any distortion.

Луч лазера 1 расщепл етс  расще- пителем 2 на два луча, идущие в опорный (элементы 3-8) и сигнальный (9-17) каналы. Ножевые фильтры 6 и 1 сориентированы ортогонально по отношению друг к другу. В результате дей стви  диафрагм 8 и 16 как фильтров нижних частот в плоскости регистрации голограммы (в кадровом окне кассеты 18) возникают два ортогональных одномерных распределени  освещенности: одно по горизонтали (сигнальное ) , а другое по вертикали (опорное). Таким образом, одно и то же распределение интенсивности сигнального пол  регистрируетс  на голограмме при различных зна чени х параметра - уровн  интенсивности опорного пол .The laser beam 1 is split by splinter 2 into two beams, which go to the reference (elements 3-8) and signal (9-17) channels. Knife filters 6 and 1 are oriented orthogonal with respect to each other. As a result of diaphragm 8 and 16 acting as low-pass filters in the hologram registration plane (in the frame window of the cassette 18), two orthogonal one-dimensional illuminance distributions arise: one horizontally (signal) and the other vertically (reference). Thus, the same intensity distribution of the signal field is recorded on a hologram at different values of the parameter — the intensity level of the reference field.

В режиме сн ти  семейств сигнальных характеристик одновременно измер ютс  две величины - значение интенсивности сигнального пол  в данно точке кадра кассеты 18 при съемкеIn the mode of removing the families of signal characteristics, two values are measured simultaneously - the intensity value of the signal field at a given point of the frame of the cassette 18 when shooting

00

5five

00

5five

00

тестовой голограммы и соответствующее ему значение дифракционной эффективности полученной тестовой голограммы .test hologram and the corresponding value of the diffraction efficiency of the resulting test hologram.

Это измерение проводитс  построчно , каждой строке соответствует определенное значение интенсивности опорного пол , строки формируютс  благодар  ступенчатому расположению голо- граммных линз на барабане 24, число строк равно числу голограммных линз, обычно достаточно Иметь 5-8 строк.This measurement is carried out line by line, each line corresponds to a certain value of the intensity of the reference field, the lines are formed due to the stepped arrangement of the hologram lenses on the reel 24, the number of lines is equal to the number of hologram lenses, usually enough To have 5-8 lines.

Измерение распределени  интенсивности сигнального и опорного полей осуществл етс  методом так называемого оптического гетеродинного сканировани , причем дл  получени  собственно ин1енсивности пол , оптический сигнал детектируетс  двухканальиьм фотоприемником с последующим перемножением электрических сигналов в радиоэлектронном устройстве; благодар  этому также достигаютс  сужение полосы частот сигналов и подавление дробового шума фотоэффекта.The intensity distribution of the signal and reference fields is measured by the so-called optical heterodyne scanning method, and to obtain the field intensity itself, the optical signal is detected by a two-channel photodetector and then multiplied by electrical signals in the electronic device; due to this, the narrowing of the signal frequency band and the suppression of the shot effect of the photoelectric effect are also achieved.

Гетеродинное сканирование осуществл етс  при вращении голограммно- линзового барабана за счет дифракции сигнального луча голографической схемы в подвижном +1-м пор дке голо- граммной линзы и гетеродинного луча в неподвижном нулевом пор дке голо- граммной линзы. При вращении барабана +1-Й пор док широкого сигнального луча качаетс  относительно неподвижного нулевого пор дка узкого гетеродинного луча, получа  при этом средний допплеровский сдвиг световой частоты на величинуThe heterodyne scan is performed by rotating the hologram-lens drum due to the diffraction of the signal beam of the holographic scheme in the mobile + 1st order of the hologram lens and the heterodyne beam in the fixed zero order of the hologram lens. When the drum rotates + 1-st, the order of the wide signal beam oscillates relative to the fixed zero order of the narrow heterodyne beam, obtaining an average Doppler shift of the light frequency by

Доппл.срDoppl.sr

v,,. v ,,.

,ер., er

(1)(one)

где Vwhere v

ГгYy

.ср..sr.

-линейна  скорость движени  голограммных линз;-linear speed of movement of the hologram lenses;

-средн   несуща  пространственна  частота голограммных линз.- average carrier spatial frequency of holographic lenses.

При перемещении голограммной линзы допплеровский сдвиг частоты света в сигнальном луче + 1-го пор дка измен етс  в полосеWhen the holographic lens is moved, the Doppler shift of the frequency of the light in the signal beam + 1 st order changes in the band

глch

,,,,

(2)(2)

где - рассто ние между сканеромwhere is the distance between the scanner

и голограммой; полоса пространственныхand a hologram; spatial strip

частот в голограммнои линзе; LP - длина строки сканировани frequencies in the hologram lens; LP - scan line length

на тестовой голограмме приon the test hologram with

ее считывании;reading it;

- длина волны света. Гетеродинный луч нулевого пор дка попадает через отверстие диафрагмы 25 на фотокатод ФЭУ 34 экспозиционного фотоприемника, частично по- глощаетс  в нем, а частично отражаетс  от его поверхности, отраженна  часть попадает на фотокатод ФЭУ 33 этого же фотоприемника. Таким образом , на выходах обоих ФЭУ по вл ют- с  сигналы биений между полем посто нного гетеродинного луча нулевого пор дка и попадающим в отверстие той же диафрагмы 25 текущим участком качающегос  сигнального пол  -t-1-го пор дка. Средн   частота этих биений равна д„ппл ° (1). Амплитуда этих биений пропорциональна произведению амплитуд гетеродинного пол  (которое в данном случае посто нно) и пол  того малого участка сигнального пол  +1-го пор дка, луч от которого в данный момент оказываетс  коллинеарным с гетеродинным лучом. Переключатель 36-37 в режиме считывани  сигнального пол  находитс  в положении 1 (верхнее) и сигналы биений с выходов ФЭУ 33 и 34 поступают на входы радиоэлектронной схемы перемножени . Сигнал от ФЭУ 33 преобразуетс  по частоте вверх после смешени  его с колебани ми гетеродина 44 частоты f в балансном смесителе 38 на частоту - wavelength of light. Zero-order heterodyne beam gets through the opening of diaphragm 25 to the photocathode of the PMT 34 of the exposure photoreceiver, is partially absorbed in it, and partially reflected from its surface, the reflected part falls on the photocathode of the PMT 33 of the same photoreceiver. Thus, at the outputs of both PMTs, beat signals appear between the zero-order constant-heterodyne beam field and the current portion of the swinging signal field -t-1th order entering the aperture of the same diaphragm 25. The average frequency of these beats is equal to d „ppl ° (1). The amplitude of these beats is proportional to the product of the amplitudes of the heterodyne field (which in this case is constant) and the total small portion of the signal field + 1-th order, the beam from which at the moment turns out to be collinear with the heterodyne beam. Switch 36-37 in the readout mode of the signal field is in position 1 (top) and the beat signals from the photomultiplier outputs 33 and 34 are fed to the inputs of the electronic multiplication circuit. The signal from the PMT 33 is converted upward in frequency after mixing it with oscillations of the local oscillator 44 of the frequency f in the balanced mixer 38 to the frequency

f, f,

+ f.+ f.

(3)(3)

г - АОППЛ Этот преобразованный сигнал усиливаетс  полосовым усилителем 39 и смешиваетс  в смесителе 41 с усиленным в усилителе 40 сигналом частоты биений от ФЭУ 34. С выхода смесител  41 снимаетс  сигнал разностной частоты, равной частоте гетеродина . Полоса частот этого сигнала определ етс  его амплитудной модул цией , поэтому она намного уже полосы, определ емой по формуле (2) этот сигнал усиливаетс  узкополосным резонансным усилителем 42 и детектируетс  в синхронном детекторе 43, на опорный вход которого также подаетс  напр жение гетеродина 44. Выходной сигнал синхронного детек5g - AOFPL This converted signal is amplified by a bandpass amplifier 39 and mixed in a mixer 41 with a beat-frequency signal amplified in an amplifier 40 by a photomultiplier tube 34. A differential frequency signal equal to the local oscillator frequency is removed from the output of mixer 41. The frequency band of this signal is determined by its amplitude modulation; therefore, it is much narrower than the band defined by the formula (2) this signal is amplified by a narrowband resonant amplifier 42 and detected in a synchronous detector 43, the reference input of which also receives the local oscillator 44. The output signal synchronous detek5

ю J5 you j5

2020

2525

30thirty

5five

00

5five

00

5five

тора поступает на вход X и через переключатель 35 (в режиме измерени  интенсивностей опорного пол ) на вход У. Одновременно по тестовой голограмме сканиру  луч -1-го пор дка дифракции гетеродинного луча на голограммнои линзе. Этот луч сфокусирован на поверхности тестовой голограммы благодар  соответствующему фокусному рассто нию голограммнои линзы. Дифрагированный на тестовой голограмме световой поток распростран етс  по направлению опорного луча через телескопическую систему 27- 28 на дифракционный фотоприемник 31- 32. При этом в режиме измерени  сигнальных характеристик в изображение опорного источника, создаваемое телескопической системой, вводитс  заслонка 29, Таким образом дифракционньш фотоприемник защищаетс  от дифракции сигнального потока го- лографической схемы на тестовой голограмме (котора  и дает восстановленное изображение опорного источника голографической схемы). В режиме измерени  сигнальных характеристик в дифракционном фотоприемнике используетс  только один ФЭУ 32, Видеосигнал о текущей дифракционной эффективности поступает с выхода ФЭУ 32 через переключатель 35 на вход У осциллографа 47. Таким образом, в результате совместного воздействи  сигналов с выхода ФЭУ 32 (на вход У) и с выхода синхронного детектора 43 (на вход X) при вращении голограммно- линзового барабана - сканера 24 на экране осциллографа 47 возникает семейство сигнальных голографичес- ких характеристик ФРС.the torus enters input X and through switch 35 (in the measurement mode of the reference field intensity) to input U. At the same time, a scan of the 1 st order of diffraction of the heterodyne beam on the hologram lens is scanned using a test hologram. This beam is focused on the surface of the test hologram due to the corresponding focal length of the hologram lens. The light flux diffracted in the test hologram propagates along the direction of the reference beam through the telescopic system 27-28 to the diffraction photodetector 31-32. In the measurement mode of the signal characteristics, the flap 29 is inserted into the image of the reference source. Thus, the diffraction photodetector is protected from the diffraction of the signal flow of the holographic scheme on the test hologram (which gives the reconstructed image of the reference source of the holographic scheme ). In the measurement mode of the signal characteristics in the diffraction photodetector, only one PMT 32 is used. The video signal of the current diffraction efficiency comes from the output of the PMT 32 through switch 35 to the input U of the oscilloscope 47. Thus, as a result of the joint effect of the signals from the output of the PMT 32 (to input Y) and from the output of the synchronous detector 43 (to the input X) as the hologram-lens drum-scanner 24 rotates on the oscilloscope 47, a family of signal holographic characteristics of the FRS appears.

В режиме измерени  интенсивностей опорного пол  в свободную от имеющейс  ФРС кассету 18 вводитс  эталонна  голограмма 26, полученна  заранее на высококачественном материале в этой же голографической схеме, но при удаленных ножевых фильтрах 6 и 14, точечна  заслонка 29 удал етс , затвор сигнального луча 12 в голографической схеме закрываетс , затворы гетеродинного луча 20 и опорного луча 3 голографической схемы открыты переключатели 36 и 37 подключают выходы ФЭУ 31 и 32 к входам схемы перемножени . При вращении барабана 24 на выходах ФЭУ 3I и 32 возникают сигналы биений между полем опорного луча, прошедшего в нулевом пор дкеIn the intensity measurement mode of the reference field, a reference hologram 26 is inserted into the cassette 18 free from the existing FRS, obtained in advance on high-quality material in the same holographic scheme, but with remote knife filters 6 and 14, the point flap 29 is removed, the gate of the signal beam 12 in the holographic the circuit is closed, the gates of the heterodyne beam 20 and the reference beam 3 of the holographic circuit are open the switches 36 and 37 connect the outputs of the photomultiplier 31 and 32 to the inputs of the multiplication circuit. When the drum 24 rotates, the photomultiplier tubes 3I and 32 output the beating signals between the field of the reference beam, which passed in the zero order

эталоинойголограммы, и полем сканирующего гетеродинного луча дифрагированного в +1-М пор дке на эталонной голограмме. Поскольку эталонна  голограмма получена в этой же голо- графической схеме, но при удаленных ножевых фильтрах 6 и 14, во-первых, она имеет одинаковую дифракционную эффективность по всей апертуре, и, во-вторых, дифрагированный в ее +1-М пор дке сканирующий гетеродинны луч оказываетс  всегда коллинеар- ным с лучом от опорного источника в отверстии диафрагмы 8 голографичес- кой схемы, проход щим в нулевом пор дке эталонной голограммы через точку на ней, куда в данный момент попадает зондирующий луч. В результате напр жение на выходе синхронного детектора оказываетс  пропорциональным интенсивности опорного пол  в этой точке. Так как опорное поле вдоль строк посто нно и измен етс  лишь при переходе с одной строки на другую, то на экране осциллографа 47 работающего в режиме внутренней развертки , синхронизированной с вращением барабана 24, отображаетс  ступенчата  крива , описывающа  распределение интенсивностей опорного пол  - значений параметра, при которых снимаетс  семейство сигнальных голографических характеристик.reference hologram, and the field of the scanning heterodyne beam diffracted in + 1-M order on the reference hologram. Since the reference hologram was obtained in the same holographic scheme, but with remote knife filters 6 and 14, firstly, it has the same diffraction efficiency across the entire aperture, and, secondly, the scanning diffracted in its + 1M order the heterodyne beam always turns out to be collinear with the beam from the reference source in the aperture of the aperture 8 of the holographic scheme, passing in the zero order of the reference hologram through the point on it where the probe beam currently hits. As a result, the voltage at the output of the synchronous detector is proportional to the intensity of the reference field at this point. Since the reference field along the lines is constant and only changes when moving from one line to another, the oscilloscope 47 operating in the internal scanning mode, synchronized with the rotation of the drum 24, displays a step curve describing the intensity distribution of the reference field — the parameter values where a family of signal holographic characteristics is taken.

Электронный луч трубки осциллографа должен открыватьс  только на вре- м  пр мого хода сканировани  зондирующего луча по тестовой голограмме, т.е. на врем  формировани  сигнальной характеристики. Дл  этого служит оптоэлектронна  схема подсвета, сое- то ща  из собираюа ей линзы 30, фотодиода 45 и видеоусилител  46. Линза 30 размещена на средней оси дифракции +1-ГО пор дка зондирующего луча на голограммных линзах сканера так, чтобы она отображала центр сканировани  на входное окно фотодиода 45, благодар  чему фототок на его выходе протекает в течение всего времени, :пока этот пор док попадает в апертуру линзы 30, в свою очередь, эта апертура ограничена размерами, соответствующими в масштабе сканировани  размерам окна кассеты 18. Сформированные таким образом видеоимпульсы фототока усиливаютс  видеоусилителем 46 и воздействуют на вход управлени   ркостью Z осциллографа 47,The electron beam of the oscilloscope tube should be opened only at the time of the forward scan of the probe beam in the test hologram, i.e. at the time of formation of the signal characteristics. To do this, an optoelectronic illumination circuit is used, which consists of collecting lenses 30, photodiode 45 and video amplifier 46. Lens 30 is placed on the middle diffraction axis + 1-H order of the probe beam on the hologram lenses of the scanner so that it displays the center of scanning the input window of the photodiode 45, so that the photocurrent at its output flows throughout the entire time: while this order falls into the aperture of the lens 30, in turn, this aperture is limited to the dimensions corresponding to the scan window size of the cassette 18. Formed nye thus video pulses are amplified photocurrent video amplifier 46 and act on the brightness control input Z of the oscilloscope 47,

00

5five

00

5 0 50

5five

00

5five

Таким образом, при применении предлагаемого устройства значительно снижаютс  временные затраты на получение семейств характеристик ФРС, в результате использовани  возможности быстрой развертки с помощью голограммно-линзового барабана при одновременном повьшении точности измерений вследствие исключени  вли ни  уходов мощности источника когерентного света за врем  считывани  и автоматического обеспечени  точного соответстви  между координатами текущих точек считывани  тестовой голограммы и сигнального и опорного полей. Практически врем  получени  одного семейства голографических характеристик ФРС - это врем  про влени  тестовой голограммы, поскольку само считывание семейства сигнальных характеристик в предлагаемом устройстве - это врем  одного оборота голограм чио-линзового барабана, т.е. единицы миллисекунд. Дл  гало- идно-серебр ных ФРС врем  про влени  и фиксировани  голограммы может занимать от дес тков минут до нескольких дес тков секунд в зависимости от используемого фотохимического процесса, дл  фототермоплатичес- кого материала - пор дка секунд. Поэтому дл  галоидно-серебр ных материалов при использовании предлагаемого устройства выгоднее запись тестовых голограмм и их про вление массивами кадров, полученных в широком интервале интенсивностей сигнального и опорного лучей. Необходимый дл  этого динамический диапазон измерени  может быть достигнут путем эптимизации полосы частот усилителей сигналов частоты биений и суммарной радиочастоты, путем подавлени  шумов радиотракта и дробовых шумов фототоков,проход щих по зеркальным частотным каналам, и использовани  синхронного детектировани .Thus, when using the proposed device, the time spent on obtaining families of FRS characteristics is significantly reduced as a result of using the ability to quickly scan using a hologram-lens drum while simultaneously increasing the measurement accuracy due to eliminating the effect of power losses of the coherent light source during automatic reading Correspondence between the coordinates of the current reading points of the test hologram and the signal and reference fields. Practically, the time taken to obtain one family of holographic characteristics of the FRS is the time it takes for a test hologram to be produced, since the actual reading of the family of signal characteristics in the proposed device is the time of one revolution of the hologram of a chio-lens drum, i.e. units of milliseconds. For a halogen-silver FRS, the time for developing and fixing a hologram can take from ten minutes to several tens of seconds, depending on the photochemical process used, for a photothermoplastic material - about a second. Therefore, when using the proposed device, it is more advantageous for halide-silver materials to record test holograms and their appearance by arrays of frames obtained in a wide range of intensities of the signal and reference rays. The required dynamic measurement range can be achieved by optimizing the frequency band of the amplifiers of the beat frequency signals and the total radio frequency by suppressing the radio path noise and the shot noise of the photocurrents passing through the mirror frequency channels and using synchronous detection.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  голографических характеристик фо- торегистрирующих сред, содержащее источник когерентного света , голографическую схему, состо - щую из сигнального и опорного каналов , в которой содержатс  последо- вательно расположенные затвор, направл ющее зеркало, ослабитель, ножевой фильтр, микрообъектив с фильтрующей диафрагмой дл  нижних пространственных частот, в месте сведени  каналов которой расположена кассета с исследуемой средой, оптическую систему считывани , состо - щую из ответвител  гетеродинного луча, расположенного на оси опорного канала до затвора, и последовательно расположенных на оптической оси затвора направл ющего зеркала, ска- нера и собирающей линзы, и измерительную злектрическую схему, состо щую из экспозиционного и дифракционного фотоприемников и двухкоорди- натного осциллографа, отличаю- щ е е с   тем, что, с целью увеличени  производительности и точности измерений, в него введены дополнительно отображаюц1 1Й объектив, призмы параллельного переноса, расположен- ные в сигнальном канале между ослабителем и ножевым фильтром, а в системе считывани  - между затвором и направл ющим зеркалам, радиоэлектронна  схема перемножени , усилени  и детектировани  сигналов фотоприемников , фотодиод и видеоусилитель, эталонна  голограмма, телескопическа  система с точечной заслонкой, а также сдвоенный двухпозиционный пе- реключатель, причем сканер выполнен в виде барабана с голограммными линзам с механизмом вращени  и призмами параллельного переноса лучей, ножевой фильтр, микрообъектив с фильтрующей диафрагмой сигнального канала голографической схемы с отобржающим объективом и направл ющим зеркалом системы считывани -размещены внутри барабана, при этом отображающий объектив расположен на оси сигнального канала, ось которого пересекаетс  с осью системы считывани  и Составл ет угол равный углу дифракции на средней несущей час- тоте голограммной линзы, собирающа  линза расположена на средней оси дифракции +1-ГО пор дка восстановленного с голограммной линзы луча дл  отображени  центра сканировани  на входное окно фотодиода, входное окно экспозиционного фотоприемника расположено на оси нулевого пор дка дифракции восстановленного с голограммной линзы луча,эталонна  голограмма располагаетс  с возможностью перемещени  в плоскости перед кассеA device for measuring the holographic characteristics of photographing media containing a coherent light source, a holographic scheme consisting of signal and reference channels containing successively located shutter, guide mirror, attenuator, knife filter, micro lens with filtering diaphragm for spatial frequencies, in the place of convergence of the channels of which the cassette with the medium under study is located, the optical readout system consisting of a heterodyne beam coupler located on the axis of the reference channel to the shutter, and successively located on the optical axis of the shutter of the guide mirror, the scanner and the collecting lens, and the measuring electrical circuit consisting of an exposure and diffraction photodetectors and a two-coordinate oscilloscope by the fact that, in order to increase productivity and accuracy of measurements, an additional 1 Lens objective was introduced into it, parallel transfer prisms located in the signal channel between the attenuator and the knife filter, and in the reading system, between the shutter and the guide mirrors, a radio electronic circuit for multiplying, amplifying and detecting signals of photodetectors, a photodiode and a video amplifier, a reference hologram, a telescopic system with a point flap, and a dual two-position switch, and the scanner is designed as a drum with hologram lenses with a rotation mechanism and parallel-transfer prism prisms, a knife filter, a micro-lens with a filtering diaphragm of the signal channel of a holographic scheme with reflecting The lens and guide mirror of the readout system are placed inside the drum, while the imaging lens is located on the axis of the signal channel whose axis intersects the axis of the readout system and makes an angle equal to the diffraction angle on the center carrier frequency of the holographic lens, the collecting lens is on the middle the diffraction axis + 1-th order of the beam reconstructed from the hologram lens to map the scanning center to the input window of the photodiode, the input window of the exposure photodetector is located on the zero axis On the order of diffraction of a beam reconstructed from a hologram lens, the reference hologram can be moved in the plane in front of the checkout. , JQ |5 . 20 25 JQ ., Jq | 5. 20 25 jq. 3535 4040 00 5той , телескопическа  система расположена за кассетой по оси опорного канала, точечна  заслонка расположена с возможностью перемещени  в плос1 кости изображени  опорного источника голографической схемы, входное окно дифракционного фотоприемника расположено на оси опорного канала за плоскостью расположени  точечной заслонки, фотоприемники экспозиционный и дифракционный содержат по два фотоэлектронных умножител , фотокатоды которых оптически св заны между собойJ радиоэлектронна  схема перемножени , усилени  и детектировани  сигналов фотоприемников состоит из смесителей, гетеродина , синхронного детектора, усилител  сигналов суммарной радиочастоты , усилител  сигналов промежуточной частоты световых биений и усилител  сигналов промежуточной частоты , причем выход первого фотоэлектронного умножител  выходного дифракционного или экспозиционного фотоприемников через двухэкспози- ционный переключатель соединен с входами первого смесител , выход второго фотоэлектронного умножител  дифракционного или экспозиционного фотоприемника соединен через этот же переключатель с входом усилител 5th, the telescopic system is located behind the cassette along the axis of the reference channel, the point flap is arranged to move in the image plane of the reference source of the holographic scheme, the input window of the diffraction photodetector is located on the axis of the reference channel behind the plane of the position of the point flap, the photodetectors of the exposure and diffraction contain two photoelectronic multipliers whose photocathodes are optically interconnected by an electronic radio multiplication, amplification and detection scheme Photo detector receivers consist of a mixer, a local oscillator, a synchronous detector, a total radio frequency signal amplifier, an intermediate frequency amplifier of light beats, and an intermediate frequency amplifier, the output of the first photoelectric multiplier of the output diffraction or exposure photoreceiver is connected to the inputs of the first mixer, the output photodiode the second photomultiplier diffraction or exposure photodetector is connected through the same p reklyuchatel with the input of the amplifier Сигналов частоты световых биений, IThe signals of the frequency of light beats, I выход второго фотоэлектронного умножител  дифракционного фотоприемника соединен также через переключатель с входом У осциллографа, при этом вьсход гетеродина соединен с входом первого смесител , выход которого подключен к усилителю сигналов суммарной радиочастоты, выходы усилителей сигналов суммарной радиочастоты и частоты световых биений соединены с входами второго смесител , выход которого подключен к входу усилител  сигналов промежуточной частоты, выход усилител  сигналов промежуточной частоты и выход гетеродина соединен с входами синхронного детектора, выход которого подключен к входу X осциллографа, и через переключатель к входу У осциллографа , а выход фотодиода подключе к входу видеоусилител  , выход которого соединен с , входом Z осциллографа .the output of the second photomultiplier tube of the diffraction photodetector is also connected via a switch to the input of the oscilloscope, while the heterodyne output is connected to the input of the first mixer, the output of which is connected to the amplifier of the total radio frequency, the outputs of the amplifiers of the signal of the total radio frequency and frequency of light beats are connected to the inputs of the second mixer, output which is connected to the input of the intermediate frequency signal amplifier, the output of the intermediate frequency signal amplifier and the output of the local oscillator is connected with the inputs of the synchronous detector, the output of which is connected to the X input of the oscilloscope, and through a switch to the U input of the oscilloscope, and the output of the photodiode connected to the input of the video amplifier whose output is connected to, the input Z of the oscilloscope. ww
SU843786924A 1984-09-01 1984-09-01 Device for measuring holographic characteristics of photoregistering mediums SU1254428A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843786924A SU1254428A1 (en) 1984-09-01 1984-09-01 Device for measuring holographic characteristics of photoregistering mediums

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843786924A SU1254428A1 (en) 1984-09-01 1984-09-01 Device for measuring holographic characteristics of photoregistering mediums

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1254428A1 true SU1254428A1 (en) 1986-08-30

Family

ID=21137095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843786924A SU1254428A1 (en) 1984-09-01 1984-09-01 Device for measuring holographic characteristics of photoregistering mediums

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1254428A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734093C1 (en) * 2020-04-07 2020-10-12 Сергей Александрович Шойдин Method for rapid analysis of the dynamic range of the photoresponse of phase holographic material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 687973, кл. G 03 Н 1/02, 1976. Авторское свидетельство СССР № 1101781, кл. G 03 Н 1/0, 1983. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734093C1 (en) * 2020-04-07 2020-10-12 Сергей Александрович Шойдин Method for rapid analysis of the dynamic range of the photoresponse of phase holographic material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4411525A (en) Method of analyzing an object by use of scattering light
US4047022A (en) Auto focus with spatial filtering and pairwise interrogation of photoelectric diodes
US4734578A (en) Two-dimensional scanning photo-electric microscope
US4442455A (en) Optical system for observation in real time with scanning
US3670098A (en) Optical scanning apparatus
CN113188769B (en) Device and method for testing stray light of coronagraph
US5270853A (en) Method and apparatus for imaging an object in or through a scattering medium by using multiple-wave mixing
CN114858314B (en) Diamond stress measurement system and method based on NV color center
US4831276A (en) Apparatus for measuring reflectivity
US4037958A (en) Apparatus for determining photoelectrically the position of at least one focusing plane of an image
SU1254428A1 (en) Device for measuring holographic characteristics of photoregistering mediums
JPS62121335A (en) Measuring device for thickness, moisture content and other parameter of film or coating
US4456327A (en) Extensive field camera
US3890598A (en) Optical signal processor
NL7905871A (en) Spectrophotometer with two separate light paths - has flat and concave mirrors on either side of diffraction grating
GB1429536A (en) Device to introduce an optic measuring index at photoelectric detection of photographic plates
SU373676A1 (en) VSWNI tt \ 111 ^ [: t - '^' g1Sh
JPH02147840A (en) Method and apparatus for multiwavelength fluorescent and phosphorescent analysis
SU1101781A1 (en) Device for measuring holographic characteristics of photoregistering media
SU1067449A1 (en) Two-dimensional signal spatial spectrum coherent optical analyzer
JPH04269644A (en) Optical echo microscope
RU2575766C1 (en) Laser locator
JPS63218827A (en) Light spectrum detector
RU2143487C1 (en) Detector of movable microorganisms
RU2087878C1 (en) Atmospheric coherence interferometer