SU978097A1

SU978097A1 - Способ восстановлени изображени объекта с плоских голограмм

Info

Publication number: SU978097A1
Application number: SU813255063A
Authority: SU
Inventors: Валерий Константинович Аблеков; Сергей Анатольевич Колядин; Юрий Петрович Сырых; Александр Викторович Фролов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5539
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1981-02-25
Publication date: 1982-11-30

Description

Изобретение относится к голографии и может бйть применено для восстановления изображения объекта с плоских голограмм/ преимущественно голограмм, полученных в когерентном свете без использования опорного пучка.

Известны способы восстановления изображения объекта с голограмм, полученных в когерентном свете, путем изготовления по исходной голограмме фазового транспаранта, освещения его когерентным светом и формирования поля, которое, строит изображение объекта С1 J.

Данные способы,не позволяют восстановить изображение с голограмм, записанных без опорного.пучка, '

Наиболее близким к предлагаемому является способ восстановления изображения объекта с плоских голограмм путем изготовления фазового транспаранта по исходной голограмме, наложения его на исходную голограмму, освещения их когерентным светом и формирования светового поля, строящего изображение объекта £2J.

Однако известный способ сложен, так как для его реализации при изготовлении фазового транспаранта He-_S обходимо формировать'Распределение интенсивности с помощью оптической системы преобразователя Гильберта, с а также выполнять точное перемножение светового поля исходной голограммы и фазового транспаранта.

Известно, что для выполнения оптического преобразования Гильберта требуется фазовый фильтр, осуществляющий сдвиг фазы на И/2 в четных или нечетных квадратах спектральной области преобразуемого распределения поля, Изготовление такого фильтра связано с рядом трудностей, в част15 ности нанесением интерференционного слоя на оптическую подложку. Кроме того, этот фильтр должен устанавливаться в спектральной области с точ_ ностью порядка длины волны светового излучения. При перемножении свето- вого поля исходной голограммы и фазового транспаранта, например/ путем. Наложения фазового транспаранта на исходную голограмму и освещения их 25 когерентным светом, необходимо их точное соответствие. Это выполняется, например,I путем нанесения на исходную голограмму реперных точек и наблюдения их совмещения с реперными 30 точками полученного транспаранта· под микроскопом, что кроме неудобства в работе, усложняет в целом процедуру восстановления, так как требуется использование дополнительных операций.

Цель изобретения - упрощение восстановления изображения объекта с плоских голограмм.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу восстановления изображения объекта с плоских голограмм путем изготовления фазового транспаранта по исходной голограмме, наложения его на исходную голограмму, освещения их когерентным светом и формирования светового поля, строящего изображение объекта, фазовый транспарант изготавливают из амплитудного транспа- _:ранта с функцией пропускания исходной голограммы, после освещения их формируют световое поле, перемещая в плоскости полученный фазовый транспарант относительно исходной голограммы, выбор направления перемещения осуществляют путем визуального ' J5 контроля по последовательному гашению элементов картины восстановления в одном из первых порядков дифракции и усилению соответствующих . элементов этой картины, в симметричном порядке дифракции, начиная с граничных элементов, соответствующих минимальным пространственным частотам, при этом о восстановлении, изображения судят по достижению максимального тенсивности в дифракции.

На чертеже перераспределения инна блюдаемых порядках

3,· управрегистрации, блок 7

8, полупроэприведена схема устройства осуществляющего предлагаемый способ.

Устройство содержит амплитудный 1 и фазовый 2 транспаранты, оптическую формирующую систему ляемый затвор 4,.блок 5 позиционный детектор б, управления, сервопривод рачное зеркало 9.

Устройство работает следующим образом.

Когерентный световой пучок, проходящий через амплитудный транспарант 1, фокусируется линзой 3 на позиционный детектор 6 и запоминается блоком 7, Фазовый транспарант 2 вводится таким образом, чтобы картина восстановления, формирующаяся нй детекторе и картина автокорреляции совпали. Последнее достигается введением в систему·, для транспаранта 2, обратной связи, реализованной с помощью сервопривода 8 и блока 7. Производится смещение транс· паранта 2 относительно 1 по некоторому производному направлению, которое берется за ось отсчета. При этом если происходит гашение одних элементов картины восстановления.и усиление им симметричных, то блок 7 выдает команду на управляемый затвор 4 для записи соответствующих элементов, начиная с границы, определяемой по картине автокорреляции. Затем повторяется совмещение транспаранта 2 по другому направлению и т.д. Таким образом, смещение производится в диапазоне углов относительно оси отсчета от 0 до Ίϊ , При этом регистрация элементов объекта блоком записи происходит ~ в одной из полуплоскостей относительной этой оси.

Как пример аналитического описания предлагаемого способа восстанов-. ления, рассмотрим случай объекта в виде двух точек с исходной функцией пропускания

Ux)=tfW+cLd4x-a),' (Л) где et«l. Тогда функция пропускания голограммы данного объекта будет иметь следующий вид: T_aW iFjuxiJlHy+u.e''⁰⁰ +<£%<< (e'’^tJa + &“'’^Uc’ 1+cl%-2.olcOSUa!*, -xl + ld-cosua, (0.) где F(t(x)J - Фурье-образ исходной, функции (1); U - координата в области пространственных частот. Согласно выражению (2) пространственная частота поля голограмм, являющаяся и максимальной для данного случая, имеет период 27с/а. В результате отбеливания получаем следующую функцию пропускания фазового транспаран-. ^та . T₀W)^e^lTaiu)xe44^oicosau).

Исходя из этого видим, что при сдвиге распределения (2) относительно (3) на полпериода пространственной частоты и реализации обратного Фурье-преобразования от совмещенных таким образом картин, восстановление исходного объекта в виде двух точек. Действительно, с точностью до постоянного фазового множителя имеем + <1л (1¾¼ -F (Qxlcosua •+4i ctH-m Ua

2cLtf(x-a). (4) ‘ Таким образом, предлагаемый споw соб обеспечивает восстановление изображения объекта, в том числе с .голограмм без опорного пучка.

Claims

1.. Аблеков В.К., Бабаев Ю.Я., Кол дин С.Д., Фролов А.В. О полном восстановлении амплитудно- азовйй инфо1млации световой волны.-ДАН СССР, т. 250, 1, 1980, с. 90.

I . .. ..

2. Аблеков В.К., Зубков П.И., Фролов А.В. Оптическа и оптоэлектронна обработка информации. М., Машиностроение, 1976, с. 61 (прототип). .