Типы голограмм презентация

ПРИКЛАДНАЯ ГОЛОГРАФИЯ лектор: О.В. Андреева

ТИПЫ ГОЛОГРАММ в зависимости от оптического параметра среды, модуляция которого пропорциональна распределению интенсивности излучения в регистрируемой интерференционной картине

Амплитудная голограмма голограмма, дифракция излучения на которой обусловлена изменением коэффициента поглощения среды

Прохождение плоской монохроматической волны через среду толщиной Т При прохождении плоской волны, распространяющейся в направлении «Z», на расстояние Т между точками z1 и z2 , изменение ее амплитуды можно представить:

Амплитудная голограмма При работе с поглощающими средами используют следующую терминологию: – амплитудный коэффициент поглощения; t – амплитудное пропускание (не путать с обозначением времени!) – пропускание по интенсивности

Амплитудная голограмма Коэффициент поглощения по интенсивности – Оптическая плотность излучения – десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания (по интенсивности):

Амплитудная голограмма При рассмотрении амплитудной голограммы-решетки, полученной в линейном режиме записи, изменение амплитудного коэффициента поглощения в направлении вектора решетки (оси x) будет определяться следующим выражением: где – среднее значение показателя поглощения; – амплитуда изменения коэффициента поглощения; – период решетки. Величина определяет эффективность голограммы и зависит от условий получения голограммы и параметров регистрирующей среды.

Особенности использования амплитудных голограмм Низкая эффективность Используют при необходимости воспроизведения объектной волны с минимальными искажениями. Уникальной особенностью является эффект просветления трехмерных амплитудных голограмм (эффект Бормана).

Двумерная голограмма-решетка дифракция излучения на голограмме-решетке, полученной в линейном режиме записи дифракция излучения на классической нарезной решетке (прямоугольный профиль штриха)

Эффект Бормана – эффект просветления трехмерных амплитудных голограмм заключается в том, что суммарная интенсивность волн, прошедших голограмму при ее освещении в условиях Брэгга, может существенно превышать интенсивность прошедшей через голограмму волны при ее освещении вне условий Брэгга. возникает за счет того, что существующие одновременно восстанавливающая и дифрагированная волны формируют стоячую волну, максимумы которой совпадают с минимумами амплитудной голограммы, что приводит к уменьшению результирующего поглощения голограммы.

Эффект Бормана Существующие одновременно восстанавливающая и дифрагированная волны формируют стоячую волну, максимумы которой совпадают с минимумами амплитудной голограммы, что приводит к уменьшению результирующего поглощения голограммы. Запись голограммы Считывание голограммы

Фазовая голограмма Фазовая голограмма – голограмма, дифракция излучения на которой обусловлена изменением показателя преломления среды, либо изменением толщины среды (рельефнофазовая голограмма). Максимальная дифракционная эффективность фазовой голограммы-решетки: Двумерная - 33% Трёхмерная -100%

Фазовая голограмма При рассмотрении фазовой голограммы-решетки, полученной в линейном режиме записи, изменение амплитудного коэффициента поглощения в направлении вектора решетки будет определяться следующим выражением: где – среднее значение показателя преломления; – амплитуда изменения показателя преломления; – период решетки. Величина определяет эффективность голограммы и зависит от условий получения голограммы и параметров регистрирующей среды.

Фазовая голограмма Фоторефрактивные регистрирующие среды – светочувствительные среды (или светочувствительные материалы), в которых распределение интенсивности излучения в регистрируемом световом поле преобразуется в распределение изменения показателя преломления среды.

Рельефно-фазовые голограммы Используют для получения радужных голограмм (голограмм Бентона) методом тиснения. Рельефографические материалы – фоторезисты, бихромированная желатина и т.п. Применяют способы обработки с травлением, дублением и т.п.

Объемные фазовые голограммы Эффект каналирования излучения

Каналирование излучения

Голограммы-решетки (сильные)

Наблюдение эффекта каналирования излучения

Типы голограмм в зависимости от характера изменения параметров регистрирующей среды при записи

Типы голограмм в зависимости от характера изменения параметров регистрирующей среды при записи: Динамические голограммы – реверсивная запись (обратимая); Статические голограммы – необратимая запись.

Статическая голограмма голограмма, оптические параметры которой после ее получения не изменяются во времени. Процесс получения состоит из двух этапов: 1 - регистрация голограммы, во время которой не происходит заметных изменений оптических параметров регистрирующей среды, а образуется так называемое скрытое изображение; 2 - постэкспозиционная обработка голограмм, которая включает в себя различные химические и физические процессы, усиливающие (преобразующие) скрытое изображение и фиксирующие голограмму.

Особенности статических голограмм  Возможность получения голограмм при низкой интенсивности интерферирующих пучков;  Длительная сохраняемость информации (длительный срок эксплуатации голограмм);  Возможность только однократного использования регистрирующей среды;  Широкий спектр научно-технических применений.