устройство записи пропускающих голограмм

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ЗАПИСИ ПРОПУСКАЮЩИХ ГОЛОГРАММ, содержащее оптически связанные источник когерентного излучения, включающий резонатор, диафрагму для выделения одной моды излучения, систему светоделения, системы формирования объектных и опорного пучков, регистрирующую среду, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД устройства, в качестве источника когерентного излучения использован многомодовый лазер, резонатор которого выполнен кольцевым, а диафрагма для выделения одной моды излучения установлена в системе формирования опорного пучка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к голографии и может быть использовано для получения пропускающих монохромных голографических портретов и изображений предметов, восстанавливаемых в когерентном свете.

Известна установка для записи пропускающих голограмм, содержащая лазер, систему светоделения, систему формирования опорного пучка, систему формирования объектного пуска, рассеивающие экраны, фотопластину.

Однако такая установка имеет потери энергии излучения лазера.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство записи пропускающих голограмм, содержащее оптически связанные одномодовый лазер с длиной излучения 528 нм, два спектрально-селективных зеркала, линию оптической задержки, систему светоделения, состоящую из трех светоделителей и двугранного зеркала, систему формирования опорного пучка, состоящую из системы отрицательных линз и плоских зеркал, систему фоpмирования объектных пучков, состоящую из линзы, двух рассеивающих экранов, предназначенных для освещения объекта спереди, и двух отражателей - для освещения объекта сверху и сзади.

Пучок света, излучаемый лазером, проходит через два селективных зеркала, а затем фильтруется в линии оптической задержки. Проходя систему светоделения, выходной пучок света делится на опорный и объектные пучки. Опорный пучок света проходит через систему формирования опорного пучка и попадает на пластину. В схеме подсветки объекта с помощью светоделителей формируются четыре объектных пучка, два из которых, пройдя через рассеивающие экраны, освещают объект спереди, а два других - сверху и сзади. Соотношение интенсивностей пучков фронтального освещения плавно регулируется в зависимости от задач съемки перемещением двух зеркал, соединенных углом.

Недостаток прототипа состоит в том, что система имеет малый КПД, вызванный необходимостью использования одномодового лазера.

Целью изобретения является повышение КПД устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве записи пропускающих голограмм, содержащем оптически связанные когерентный излучатель, систему светоделения, систему формирования объектных пучков и систему формирования опорного пучка, в отличие от прототипа в качестве когерентного излучателя использован многомодовый лазер.

Сущность изобретения состоит в том, что введение многомодового лазера по кольцевой схеме и диафрагмы-отражателя, выделяющей из многомодового излучения одну моду для формирования опорного пучка, а остальную энергию полезно использующей для освещения объекта, а также взаимное расположение всех элементов позволяет увеличить КПД и уменьшить энергию накачки примерно в 15 раз по сравнению с прототипом и одновременно значительно уменьшить габариты устройства в целом.

На фиг. 1 изображена принципиальная оптическая схема устройства записи пропускающих голограмм; на фиг. 2 - ход лучей в светоделительной четырехгранной призме.

Устройство записи пропускающих голограмм содержит оптически связанные многомодовый лазер 1 с длиной волны излучения 694 нм, например, типа "Фотон" и расположенные по ходу луча систему светоделения, систему формирования объектных пучков и систему формирования опорного пучка.

Система светоделения включает светоделительную четырехгранную призму 2 и диафрагму-отражатель 3. В светоделительной четырехгранной призме 2 на первые три грани по ходу луча нанесены светоделительные покрытия, а на четвертую - просветляющее (см. фиг. 2 ). Диафрагма - отражатель 3 выполнена в виде зеркальной пластины с отверстием, соответствующим по форме фотопластине 4.

Система формирования опорного пучка состоит из расположенных по ходу луча плоского зеркала 5, оптического силового элемента 6 и плоского зеркала 7.

Система формирования объектных пучков представляет собой четыре ветви. Первая ветвь включает расположенные по ходу луча оптический силовой элемент 8, плоское зеркало 9 и рассеивающий экран 10. Вторая ветвь включает расположенные по ходу луча плоские зеркала 11 и 12 и рассеивающий экран 13. Третья ветвь включает расположенные по ходу луча плоское зеркало 14, оптический силовой элемент 15, плоское зеркало 16 и рассеивающий экран 17. Четвертая ветвь включает расположенные по ходу луча плоское зеркало 5, диафрагму-отражатель 3, плоское зеркало 18 и рассеивающий экран 19.

Объект 20 во время записи голограммы расположен перед фотопластиной 4.

Описываемое устройство работает следующим образом.

Пучок света, излучаемый лазером 1, с помощью светоделительной четырехгранной призмы 2 делится на четыре пучка а, b, c и d.

Первый объектный пучок а, отраженный от входной грани светоделительной призмы 2 и расширенный оптическим силовым элементом 8, попадая на плоское зеркало 9, направляется на рассеивающий экран 10, пройдя через который, освещает объект 20 спереди сбоку.

Второй объектный пучок b, отраженный от второй грани светоделительной призмы 2 и плоских зеркал 11 и 12, попадает на рассеивающий экран 13, пройдя через который, освещает объект 20 сверху сбоку.

Третий объектный пучок С, пройдя через вторую грань светоделительной призмы 2, попадает на плоское зеркало 14 и силовой оптический элемент 15, расширяется, отражается от зеркала 16 и попадает на рассеивающий экран 17, пройдя через который, освещает объект 20 сбоку сверху.

Четвертый пучок d, отражаясь от второй и третьей граней светоделительной призмы 2, плоского зеркала 5, попадает на диафрагму-отражатель 3, которая делит его на объектный пучок е и опорный пучок f.

Объектный пучок е, отражаясь от поверхности диафрагмы-отражателя 3 и плоского зеркала 18, попадает на рассеивающий экран 19, пройдя через который, освещает объект 20 сбоку сверху.

Опорный пучок f, пройдя через отверстие в диафрагме-отражателе 3, оптический силовой элемент 6 и отразившись от плоского зеркала 7, попадает на фотопластину 4 и, интерферируя со светом, отраженным от объекта 20, формирует на фотопластине 4 голограмму.

Таким образом, предлагаемое устройство записи пропускающих голограмм обладает по сравнению с прототипом следующими преимуществами:

1) значительно большим КПД устройства в силу большей эффективности лазера и меньших потерь в системе светоделения; это позволило уменьшить энергоемкость голографической установки примерно в 15 раз (у прототипа энергия накачки 30 кДж, у заявляемого устройства 2 кДж);

2) значительно меньшими габаритами, что дает возможность широкого применения, в том числе в передвижном варианте;

3) не требуется охлаждение лазера.