|
23. Настройка
схемы копирования отражающих голограмм
Настройка схемы копирования проводится в несколько
этапов.
1. Определение положения фотопластинки при записи
отражающей голограммы.
2. Выравнивание оптических путей опорного и
сигнального пучков.
3. Регулировка соотношения опорного и сигнального
пучков.
4. Расчет времени экспонирования голограммы.
Из-за важности настройки соотношения опорного
и сигнального пучков и определения времени экспонирования,
эти операции выделены в отдельный урок.
Определение положения фотопластинки при записи
отражающей голограммы.
При записи пропускающей мастер-голограммы практически
невозможно расположить объект в строго фиксированном
месте относительно фотопластинки. Человек может
непроизвольно сдвинуться перед записью портрета,
не говоря уже о домашних животных, которым вообще
нельзя сказать "Внимание, снимаю!". Даже при
съемке статичных композиций, их положение может
зависеть от размера, содержания или замысла
постановщика. Но на отражающей голограмме изображение
должно быть всегда в одном и том же положении
- вблизи центра фотопластинки. Вынос изображения
вперед из плоскости голограммы тоже не может
быть произвольным. При сильном выносе изображения
(более 5 см) резкость вынесенной части изображения
начинает ухудшаться даже при освещении голограммы
галогенной лампой. При сильном углублении изображения
(более 10 см) происходит то же самое. Оптимальным
считается положение изображения вблизи плоскости
голограммы с расположением наиболее важных деталей
объекта, например, глаз человека при записи
портрета или цветов в букете, вблизи плоскости
голограммы, где резкость изображения максимальна
при любом источнике освещения. Поэтому настройка
схемы копирования начинается с коррекции положения
изображения, восстановленного пропускающей мастер-голограммой,
в плоскости фотопластинки.
Как мы выяснили из предыдущего урока, изображение,
восстановленное пропускающей мастер-голограммой,
свободно "висит" в воздухе, да еще "вверх ногами",
т. е. перевернуто в вертикальной плоскости.
Это сильно затрудняет привязку изображения к
фотопластинке. Для предварительной настройки
в рамку вместо фотопластинки устанавливается
белый экран и по нему определяется положение
изображения.
 Рамка
для мастер-голограммы закреплена на столе в
строго определенном положении, определяемом
ходом восстанавливающего пучка. Поэтому достаточно
определить три координаты положения рамки
1 для фотопластинки относительно рамки для
мастер-голограммы 2,
см. рис.: расстояние между рамками
a, высота расположения рамки относительно
стола b и сдвиг рамок c в плоскости,
параллельной плоскости мастер-голограммы.
Если мастер-голограмма копируется первый раз,
приходится делать несколько предварительных
копий и запомнить окончательное положение рамки
для фотопластинки, чтобы потом сразу установить
ее в требуемое положение. Для крепления рамки
для фотопластинки в комплекте установки копирования
имеется набор специальных шайб, которые позволяют
поднимать рамку над поверхностью стола на требуемую
высоту с точностью 1 см и металлических уголков
с зажимами для фиксации положения рамки относительно
рамки для мастер-голограммы. Рамка для фотопластинки
и рамка для мастер-голограммы должны быть предельно
жестко связаны между собой, так как копирование
производится лазером непрерывного действия,
а время экспонирования может доходить до 2-х
минут при максимальном размере голограмм 28x40
см. Поэтому и сами рамки и приспособления для
их крепления выполнены из металла, а скрепленная
пара рамок представляет собой достаточно жесткую
и массивную конструкцию. После завершения установки
рамки для фотопластинки, проводится предварительная
настройка опорного и сигнального пучков.
 Вначале
снимаются пространственные фильтры 5,
см. рис. и нерасширенные пучки зеркалами
4 направляются в центр мастер-голограммы
и фотопластинки. Затем пространственные фильтры
ставятся на свои места и настраиваются, как
это описано в уроке 4.
Работа пространственных фильтров и качество
освещения мастер-голограммы и фотопластинки
проверяются с помощью экранов из белого картона.
Освещение должно быть максимально равномерным
по полю с минимальными завалами освещенности
по углам.
Компенсация разности хода опорного и сигнального
пучков.
Известно, что длина когерентности He-Ne лазера
не превышает 15-20 см. Если не принять специальных
мер, разница в длине пути опорного и сигнального
пучков может приблизиться к этому значению.
Это приведет к тому, что контраст интерференционной
картины снизится, и яркость голографического
изображения заметно упадет. Если же разность
хода опорного и сигнального пучков превысит
длину когерентности, голограмма вообще не запишется.
Поэтому одной из важнейших операций настройки
схемы копирования является выравнивание путей
сигнального и опорного пучков. Для схемы записи
голограмм Денисюка, рассмотренной в первом разделе,
это сделать невозможно, так как и фотопластинка
и объект освещаются одним и тем же пучком. Для
такой схемы разделение пучков на опорный и сигнальный
достаточно условно. По существу это один и тот
же пучок. Поэтому, при записи голограмм Денисюка
имеется принципиальное ограничение на глубину
записываемой сцены. При длине когерентности
лазерного пучка 20 см глубина сцены не может
быть больше 7-8 см. При глубине сцены 10 см
разность хода опорного и сигнального пучков
будет равна 20 см (двойной проход сигнального
пучка от фотопластинки до фона и обратно). При
этом контраст интерференционной картины упадет
до нуля и фон на голограмме не запишется (будет
выглядеть темным), даже если он был покрашен
белой краской. Для схемы копирования, рассматриваемой
в данном разделе, такой проблемы нет. Сигнальный
и опорный пучки образуются на светоделителе
2, раздельно идут по своим оптическим
путям, обозначенными зеленой и синей пунктирными
линиями с длиной L1 и L2 соответственно, и встречаются
снова на фотопластинке 8. При этом сигнальный
пучок успевает преобразоваться, проходя пропускающую
мастер-голограмму, и достигает фотопластинку
уже в виде восстановленного изображения. Для
максимального контраста интерференционной картины,
разность хода этих пучков в плоскости фотопластинки
должна быть равна нулю:
L1 = L2
Этого несложно добиться, изменив положение направляющих
зеркал 4 на путях опорного или сигнального
пучков. На практике удобнее смещать положение
зеркала на пути опорного пучка. Сама процедура
измерения и компенсации разности хода достаточно
проста. К оправе светоделителя прикрепляется
клеенчатый метр и поочередно измеряется длина
пути записывающих пучков. При необходимости,
оправка с зеркалом 4, расположенная на
рельсе от оптической скамьи, смещается в нужную
сторону, после чего повторно проверяется разность
хода пучков. К сожалению, такая процедура приводит
к смещению опорного пучка относительно пространственного
фильтра 5. Поэтому, когда разность хода
окончательно скомпенсирована, необходимо последовательно
подстроить угловое положение поворотного зеркала
4 и настроить пространственный фильтр
5 опорного пучка, чтобы фотопластинка
опять была освещена равномерно.-->
|
