к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Голограммные оптические элементы

Голограммные оптические элементы - голограммы ,осуществляющие разл. преобразования волновых полей: фокусирующие (голограммные линзы), диспергирующие (дифракционные решётки), отражающие (зеркала), фильтрующие, поляризующие и т. д. Действие Г. о. э. основано на дифракции и интерференции света [1-3]. Голограмма представляет собой перио-дич. структуру с промодулированным амплитудным пропусканием, обусловленным изменением проводимости 1119926-76.jpg или (и) диэлектрич. проницаемости1119926-77.jpg. На периодич. структуре освещающая волна дифрагирует и преобразуется в др. волну. Дифракц. эффективность 1119926-78.jpg1119926-79.jpg, где Фосв и Фдиф - освещающий и дифрагированный потоки излучения. Г. о. э. наз. фазовыми, если модуляция амплитудного пропускания обусловлена только изменением 1119926-80.jpg, и амплитудными в случае изменения 1119926-81.jpg. Для амплитудных Г. о. э. 1119926-82.jpg0,1, для фазовых 1119926-83.jpg 0,4 [4].

Голограммы получают либо регистрацией на светочувствит. слое интерференц. картины от двух когерентных волн, либо путём расчёта структуры голограммы на ЭВМ, исходя из заданных ур-ний волн, и последующим отображением этой структуры на твёрдой основе (синтезир. голограммы; см. Голография). Различают отражательные и пропускающие Г. о. э. в зависимости от того, в попутном или противоположном направлении распространяются дифрагированные волны по отношению к освещающей волне. Отличит. особенность Г. о. э. от элементов классич. оптики - нарушение условия изохронности.

Голограммные линзы образуются при регистрации интерференц. картины от двух сферич. волн на плоских или сферич. поверхностях. Если оба точечных источника О и С расположены на оси z (осевая голограмма), то интерференц. картина имеет вид концентрич. колец с центром на оси z. B случае неосевой голограммы (рис. 1 и 2, а) интерференц. картина сложнее [4].

1119926-84.jpg

Рис. 1. Схема получения плоской отражательной голограммной линзы: О, С - точечные источники света; Г - светочувствительный слой.

1119926-85.jpg

Рис. 2. Голограммная плоская пропускающая линза: а - запись; б - действие.


При освещении голограммы точечным источником В за ней восстановится сходящаяся волна, формирующая изображение U источника В (рис. 2, б). Расположения B и U определяются соотношениями [5, 6]:

1119926-86.jpg

Здесь 1119926-87.jpg - фокусное расстояние го-лограммной линзы;1119926-88.jpg, где 1119926-89.jpg- длина волны при голографировании, 1119926-90.jpgисточника В; х, у - координаты точечных источников света О, В, С и изображения U. В ф-лах (1-3) все расстояния положительны, если точки находятся за голограммой (по ходу света), и отрицательны, если они располагаются до неё.

Поперечное 1119926-91.jpg и продольное 1119926-92.jpg увеличения голограммной линзы:

1119926-93.jpg

Угловые увеличения 1119926-94.jpg и 1119926-95.jpg в плоскостях ху и xz имеют вид:

1119926-96.jpg

где 1119926-97.jpg . В случае осевых голограмм xС=x0с0=0, и из (2) и (3) следует, что 1119926-98.jpg , т. е. 1119926-99.jpg. Для внеосевых голограмм 1119926-100.jpg, и такие линзы обладают свойством анаморфотности (см. Анаморфирование).

Коэф. сферической аберрации голограммной линзы определяется ф-лой:

1119926-101.jpg

При 1119926-102.jpg=1 и RB=R0S и все остальные оптические аберрации равны 0. Следовательно, всегда можно найти в пространстве объекта точку 0, изображение к-рой в монохроматич. свете может быть получено без искажений в сопряженной точке С пространства изображений. Сферич. аберрация осевой голограммы, вызванная тем, что 1119926-103.jpg или 1119926-104.jpg, может быть компенсирована с помощью плоскопараллельной пластинки или подбором геометрии освещающего и интерферирующих пучков [7, 8].

Астигматич. разность 1119926-105.jpg осевой голограммы определяется ф-лой:

1119926-106.jpg

где1119926-107.jpg- угол между оптич. осью и гл. лучом наклонных пучков, 1119926-108.jpg - расстояния от голограммы до меридиальной и сагиттальной фокальных линий (см. Астигматизм ).Из (7) следует, что знак 1119926-109.jpg определяется знаком f и, следовательно, в оптич. системе, состоящей из голографич линз, комбинацией положит. и отрицат. линз возможна компенсация астигматизма. При этом удается уменьшить и кому.

Из (1) видно, что голограммные линзы обладают продольной хроматической аберрацией. Поэтому их целесообразно применять для монохроматич. излучения. Голографич и классич. линзы одного знака обладают хроматич. аберрацией противоположных знаков, и их комбинация может использоваться для ахроматизации оптич систем. В системе из плоских голограмм возможна ахроматизация только для мнимого изображения объекта.

Отражат. голограммные линзы могут одновременно выполнять функции светоделителя, светофильтра и формирователя изображений. Такие многофункциональные Г. о. э. применяются, напр., для отображения перед оператором дополнит. информации при одноврем. возможности наблюдения пространства за голограммой.

На одной и той же фотопластинке могут быть получены путем одноврем. или последоват. экспонирования N голограмм. Такие голограммы расщепляют падающую на них волну по амплитуде на N частей и применяются для размножения изображений.

Фильтры. Фильтрующие свойства Г. о. э. основаны на угловой и спектральной селективности трёхмерных голограмм. Спектральная полуширина 1119926-110.jpg отфильтрованного излучения для отражательных и пропускающих симметричных голограмм определяется выражениями:

1119926-111.jpg

Здесь T - толщина голограммы, 1119926-112.jpg- угол Брэгга, 1119926-113.jpg - ср. значение показателя преломления среды. При большой амплитуде модуляции п отражат. голограммы приобретают свойства диэлектрич зеркала, что является следствием уменьшения ее эффективной толщины. Фильтрующие свойства пропускающей голограммы при неколлимированном освещении описываются выражением:

1119926-114.jpg

где 1119926-115.jpg- угловая расходимость освещающего пучка, 1119926-116.jpg - пространств. частота голограммы.

Поляризаторы. Поляризующее действие голограмм основано на разных значениях 1119926-117.jpg трехмерных голограмм для ТЕ- и TM-волн (см. Поляризация волн, Волновод). В обычных условиях 1119926-118.jpg . Случай 1119926-119.jpg реализуется, когда угол между освещающим и дифрагированным пучками достигает 90°, что выполняется лишь для сред с 1119926-120.jpg При1119926-121.jpgпредельная степень поляризации:

1119926-122.jpg

Френелевские потери устраняются иммерсированием (см. Иммерсионный метод ).Спектральная зависимость степени поляризации при этом описывается выражением:

1119926-123.jpg

где 1119926-124.jpg - длина волны, на которую рассчитан поляризатор.

Синтезированные Г. о. э. применяют в качестве компенсаторов при контроле оптич. поверхностей сложной формы, коррегирующих элементов в оптич. системах, образцовых и вспомогательных оптич. элементов в контрольно-измерит. приборах. При их использовании в качестве компенсаторов для контроля асферич. поверхностей на одной подложке изготавливают коррегирующую голограмму и ряд вспомогательных (юстировочных) голограмм, к-рые обеспечивают высокую точность юстировки элементов установки и оперативность контроля. Коррегирующая голограмма преобразует сферич. (плоскую) волну и асферическую с заданной формой волновой поверхности. На высокой точности воспроизведения заданной волновой поверхности основана возможность образцовых оптич. элементов.

Высокую дифракц. эффективность синтезированных Г. о.э. можно получить управляя формой профиля штрихов. Макс. дифракц. эффективностью обладают киноформы [8].

Литература по голограммным оптическим элементам

  1. Оптическая голография, под ред. Г. Колфилда, пер. с англ., т. 2, M., 1982;
  2. Власов H. Г., Mосякин Ю. С., Скроцкий Г. В., Фокусирующие свойства голограмм сходящихся пучков, "Квантовая электроника", 1972, № 7, с. 14;
  3. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л., Оптическая голография, пер. с англ., M , 1973,
  4. Mеlеr R. W., Magnification and third-order aberrations in holography, "J. Opt. Soc. Amer.", 1965, v. 55, p. 987;
  5. Champagne E. B, Nonparaxial imaging, magnification and aberration properties in holography, "J. Opt. Soc. Amer.", 1967, V. 57, p. 51,
  6. Буйнов Г. Н., Мустафин К. C. Компенсация сферической аберрации голограммных линз при коротковолновом сдвиге восстанавливающего излучения, "Оптика и спектроскопия", 1976, т. 41, с. 157;
  7. Киноформные оптические элементы, Ново-сиб., 1981.

К. С. Мустафин

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что "тёмная материя" - такая же фикция, как черная кошка в темной комнате. Это не физическая реальность, но фокус, подмена.
Реально идет речь о том, что релятивистские формулы не соответствуют астрономическим наблюдениям, давая на порядок и более меньшую массу и меньшую энергию. Отсюда сделан фокуснический вывод, что есть "темная материя" и "темная энергия", но не вывод, что релятивистские формулы не соответствуют реалиям. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 13.06.2019 - 05:11: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЙ ГИБЕЛИ ПЧЁЛ И ДРУГИХ ОПЫЛИТЕЛЕЙ РАСТЕНИЙ - Карим_Хайдаров.
12.06.2019 - 09:05: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Сёрла и его последователей с магнитами - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 06:28: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> К 110 летию Тунгуской катастрофы - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> Высший разум - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 08:40: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution