Petite Cactus 3D takkekort holografisk originalt optagelsessystem og forberedelse

Petite Cactus 3D takkekort Holografisk originalt optagelsessystem og forberedelse

 

Det eksperimentelle system, der bruges til original holografisk optagelse, omfatter generelt stødabsorberende holografisk bord, optisk vejstyringsanordning, stråledeler, stråleudvider, kollimator, billedlinse, Fourier-transformationslinse, hulfilter, tørpladeramme, nulstillingsramme, lukker, automatisk eksponering og udviklingsfikseringstimer, multi-frihedstrimmer, variabel lysstang og andre komponenter.

 

Holografisk tabel

Hologram er en registrering af interferenskanter af referencebølge og objektlysbølge. Hvis forskellen i den optiske vej mellem de to lysbølger ændres under eksponeringen, vil moduleringen af ​​interferenskanter blive påvirket. En ændring på mindre end en tiendedel af den optiske vejforskel er normalt påkrævet. Derfor skal der i den holografiske originalproduktionsproces lægges særlig vægt på stabiliteten af ​​det holografiske arbejdsbord.

 

Faktorerne, der påvirker stabiliteten, omfatter vibrationer, luftstrøm og termisk ændring. Vibrationens hovedpåvirkning kommer fra jordens vibrationer, hvis mekanismen i registreringssystemkomponenten er løs, vil det forstærke vibrationen, så det er nødvendigt at træffe dæmpningsforanstaltninger for det holografiske arbejdsbord. Det specielle holografiske luftflydende bord er det bedste dæmpningsbord. Simple stødabsorberingsmetoder kan være sandkasser, mikroporøs plast, luftpuder (med inderrøret på hjulet på en bil eller et fly) og støbejern eller granit, der vejer 100 ~ 200 kg, og der skal installeres et isolationsdæksel. Hvis der ikke er et isolationsdæksel, skal rummet ikke ventileres ved optagelse af hologrammet, personalet skal ikke tale højt og holde sig væk fra arbejdsbordet.

 

Metoden til at kontrollere stabiliteten af ​​bordet er at bruge optagesystemets komponenter, arrangere et langarmet Michelson interferometersystem, justere til kun 3 til 5 interferensfrynser og derefter se frynserne, hvis der er vibrationer udenfor, interferenskanten ikke ændres, kan det overvejes at opnå vibrationsdæmpning. Sæt derefter et eller to spejle med en pude, hvis frynsen efter en periode ikke ændrer sig, vurderes det, at stødet er godt. For yderligere at bestemme, om hologrammet er seismoidalt, kan spejlets position og retning ændres flere gange. Hvis interferenskanten ikke ændres, kan det fastslås, at stødelimineringen er opnået. Når der bruges pulserende laser som optagelseslyskilde, er der ikke behov for at opsætte stødabsorbering og stødsikre foranstaltninger, fordi eksponeringstiden er meget kort.

 

Optisk element

Optiske komponenter som linser og spejle lavet af hologrammer fungerer efter samme princip som optiske komponenter til almindelige formål.

 

1. For at forbedre transmittansen af ​​lys og forhindre støj fra hologramgengivelse forårsaget af ubrugelig refleksion, bør linseoverfladen være belagt med antirefleksfilm. Når du vælger et objektiv, er det desuden nødvendigt at vælge en linse uden defekter og snavs, fordi de vil forårsage støj, når hologrammet optages og gengives.

 

2. Når lyset falder ind på glasbunden af ​​det almindelige spejl, skal det først brydes og derefter reflekteres, og tabet af reflekteret lys er meget stort. Samtidig vil begge sider af glassubstratet introducere strølys på grund af flere refleksioner. Derfor kræver holografisk pladefremstilling et spejl med høj reflektivitet med høj overfladeflade og flerlags reflekterende film.

 

3. Strålesplitteren er en vigtig komponent i registreringssystemet, og dens rolle er at opdele laserstrålen i to eller flere stråler for at tjene som referencebølge og objektets belysningsbølge. Strålesplitteren er normalt belagt med en interferensfilm på en lang glasplade. Der er to slags interferensfilm: flerlags dielektrisk film og metalfilm. Spektralforholdet kan løbende ændres eller segmenteres. Stråledeleren lavet af polarisationselement kan løbende justere stråledelerforholdet, og i nogle tilfælde er det nødvendigt at opdele strålen i tre eller flere stråler. En metode er at bruge flere stråledelere, og den anden metode er at bruge flertrinsdiffraktion af holografiske gitre. Det faseholografiske gitter kan også bruges som en stråledeler med kontinuerlig ændring af stråledelerforhold, som kan ændres kontinuerligt, så længe laserens indfaldsvinkel ændres.

 

4. Fordi laserstrålens divergensvinkel er meget lille, er det nødvendigt at bruge et ekspanderende spejl for at øge strålens divergensvinkel. Bruges normalt 20 gange, 40 gange mikroobjektivlinsen eller en enkelt positiv eller negativ linse med en meget kort brændvidde. Nogle gange, for at reducere optiske elementer, bruges konvekse eller konkave sfæriske spejle til at udvide strålen og ændre strålens retning på samme tid.

 

Hvis en positiv linse med en brændvidde på f' bruges til stråleudvidelse, og laserstrålens punktdiameter er 2, er stråledivergensvinklen efter stråleudvidelse. Da laserstrålens intensitetsfordeling er Gaussisk, er intensitetsfordelingen stadig Gaussisk efter stråleudvidelsen. For at gøre fordelingen af ​​lysintensiteten ensartet, skal du generelt tilføje en lysbjælke i lysbanen. Ved kun at bruge en lille del af strålen går der således meget energi tabt.

 

5. Pinhole-filterets rolle er at begrænse strålens størrelse og eliminere den høje støj, der genereres af det stråleudvidende spejl og de optiske elementer, som strålen passerer igennem, før strålen udvides. Pinhole-filteret er generelt en molybdænplade med en tykkelse på 25, som er lavet til et nålehul på 5 til 30μm ved laserboring. Valget af størrelsen af ​​nålehullet er relateret til størrelsen af ​​spætten på den fokale overflade af det stråleudvidende spejl og størrelsen af ​​posten. Uden at tage billedets opløsning i betragtning, kan pinhole vælges ved at henvise til ovenstående formel. Fordi stråleudvideren har visse aberrationer, er den faktiske plet større end værdien beregnet ovenfor, og nålehulsstørrelsen kan beregnes tilnærmelsesvis. Nålehullet skal placeres på det lyse punkt på den bagerste brændflade af det stråleudvidende spejl, når det er i brug. Normalt er nålehullet og bjælkeforlængeren monteret på et beslag, og nålehullets position kan justeres i tre indbyrdes vinkelrette retninger. Først placeres nålehullet nær fokus for det stråleudvidende spejl, og en lysskærm er placeret bag nålehullet. Flyt først let den lodrette (eller vandrette) retning af justeringshåndhjulet, med den vandrette (eller lodrette) retning af håndhjulet for at scanne; Hvis der ikke er nogen lys plet på skærmen, fortsæt med at gentage, indtil der er en lys plet, flyt positionen af ​​pinhole langs den optiske akse eller vertikal retning for gradvist at øge lysstyrken af ​​lys pletten, og finjuster den vandrette eller lodret retning af håndhjulet, således at den koncentriske lyse og mørke diffraktionsring observeres på lysskærmen; Til sidst finjusteres langs retningen af ​​den optiske akse, så den centrale lyspunktsradius fortsætter med at udvide sig, lysstyrken øges gradvist indtil den lyseste.

 

6. Spredere Slibet glas, puds, hvidt papir osv. kan bruges som spredere. En scatterer bruges til at opnå et ensartet spredt lysfelt. For det første kræves det, at sprederens belysningsstyrke er ensartet, således at det spredte lys er ensartet. Gode ​​spredere i retning af lysstrømmen og den normale retning af lysflux forskellen er meget lille, opfylder forholdet, således at i området af =±20 grader og forskellen er mindre end 6%.

Forberedelse af holografisk originalt optagelsessystem

1. Forberedelse af objektet, der skal fotograferes. Holografi almindeligt anvendte fotografiske objekter er for det meste små, skinnende og stærkt reflekterende objekter. Til genstande som ornamenter af glas påføres overfladen et tyndt lag fedt før optagelsen, så den får diffuse spredningsegenskaber. Hvis der anvendes en helium-neon laser med en udgangseffekt på 10mW, kan størrelsen af ​​den belyste genstand være op til 20cm×30cm. Hvis der anvendes en tilstandsvalgt argon-ion-laser, kan objektet være op til 30×50 cm. Hvis der bruges en kæmpe puls rubinlaser, kan der tages et menneskeligt billede.

 

2. Vælg en tør plade, der sælges på markedet, mærket med den laser, som den er egnet til. I henhold til kundens krav til typen af ​​holografisk varemærke og layoutets farvedesignkrav skal den tørre plade, der er egnet til bølgelængden og følsomheden af ​​optagelseslyskilden, vælges. Hvis prisen er rigtig, så vælg så vidt muligt en tør version med høj opløsning.

 

3. Laserforberedelse og justering Selvom laserstrålen har en høj grad af sammenhæng, er det stadig nødvendigt at kontrollere og justere laseren før holografisk pladefremstilling, så de kan matche korrekt for at opnå den ideelle arbejdstilstand. Der er fem hovedpunkter til laserinspektion:

 

① Om der er spredt lys i tilfælde af en enkelt tværgående tilstand;

 

② Om oscillationsudgangseffekten når det specificerede indeks;

 

(3) Uanset om det er en enkelt longitudinal mode, hvis det er en multi-longitudinal mode output, er det nødvendigt at kontrollere, hvilken slags multi-longitudinal mode;

 

④ Om der er støj blandet i oscillationsudgangen;

 

⑤ Om det er en stabil kontinuerlig oscillation.

 

Af de ovennævnte fem kontroller er de tre første særligt vigtige. Fordi det har stor indflydelse på kvaliteten af ​​hologramgengivelsesbilledet, bør det kontrolleres eftertrykkeligt. Hvis det efter inspektion viser sig, at det ikke opfylder kravene, skal det justeres.

 

(1) Valg og justering af transversal mode holografi kræver en lyskilde med god rumlig kohærens, og den rumlige kohærens af laserstrålen bestemmes af dens transversale mode. Faseforskellen for laserstrålebølgefronten i den samme tværgående tilstand er fast. Laseren, der bruges til holografisk optagelse, er altid valgt som en enkelt tværgående tilstand. Hvis laserstrålen ikke er en enkelt tværgående modus, men en multi-tværmodus laserstråle, kan der ikke dannes ensartede interferenskanter på hologrammet. Når det gengives, vises et vandret mønster, og der vises markeringer på billedet.

 

 

Der er tre hovedårsager til flere tværgående tilstande:

① Designet af den optiske resonator er urimelig;

 

(2) Fastgøring af støv til spejle og Brewster-vinduer;

③ Resonatorens parallelitet er ikke god.

Justeringsmetoden er som følger: Tænd først for strømforsyningen, så laseren udsendt af laseren skinner på et stykke hvidt papir, og observer, om det er en enkelt tværgående tilstand. Hvis det ikke er en enkelt tværgående tilstand, analyser årsagen. Hvis det hører til det første tilfælde, kan den ydre kavitet He-ne-laser erstattes med et spejl, hvis krumningsradius er egnet til udledningsrøret. Hvis det ikke kan ændres, kan spejlets parallelitet justeres en smule ved at observere laseroutputmønsteret, indtil outputtet med enkelt transversal mode opnås, og derefter fikseres, eller mellem udladningsrøret og spejlet, anbringes et nålehul med en diameter på omkring 2 til 3 mm, så laserstrålen skydes gennem nålehullet til spejlet for at justere. For rubinlasere kan der indsættes 2 ~ 4 mm nålehuller mellem rubinstangen og spejlet, og hullernes position kan justeres og fikseres ved at observere laseroscillationsmønsteret. Pinhole materiale kan være tynd metalplade. Størrelsen af ​​nålehullet bestemmes af rubinstangens diameter og størrelsen af ​​svingningen, så den optimale værdi vil variere. Forskellige typer nålehuller med forskellige diametre bør forberedes til brug.

 

Hvis der er et komplekst mønster i stedet, er det mest på grund af støv på ydersiden af ​​laseroutputspejlet. Hvis dette er tilfældet, kan du bruge en hårtørrer til at blæse luft på spejlets spejloverflade og vinduet i Bluster-vinduet, eller bruge komprimeret nitrogen til at blæse støvet væk. Hvis støvet er fastgjort til andet snavs, kan du bruge en vatrondel eller spejlpapir med acetone eller ethanol, etherblanding (ethanol, etherforhold på 6:4 eller 5:5) til kraftigt at ryste den overskydende væske af, tørre forsigtigt spejl, vær opmærksom på ikke at ridse spejlet, tørre spejlpapiret eller vatrondelen efter en udskiftning.

 

Hvis det er det tredje tilfælde, som i det første tilfælde, ved at observere laseroscillationsmønsteret, justeres resonatorens spejl en smule, så de to spejle er parallelle. I enkelt tværgående tilstand er laserudgangseffekten maksimal. Hvis de to spejle stadig ikke er parallelle, kan deres parallelitet justeres på følgende måde.

 

① Lav et lille hul med en diameter på ca. 1 ~ 2 mm med den passende tykkelse papir, og tegn flere koncentriske små huller med en afstand på ca. 1 mm.

 

② Arranger udledningsrøret, ND-farvefilteret, spejlet, lommelygten og pinhole i overensstemmelse med situationen vist i figur 5-9, tænd for strømmen, og udladningsrøret er i afladningstilstand. Anbring nålehullet i en position, hvor midten af ​​udledningsrøret kan ses fuldt ud, og observer, om det koncentriske cirkelbillede, der er tegnet på pinhole-pappet, reflekteret på spejlet, er tydeligt. Hvis du ikke kan se klart, kan lommelygten bruges til at belyse pinhole-pappet og derefter justere spejlet, så billedet af den koncentriske cirkel og udledningsrøret er koncentriske (det vil sige koaksiale), så vil udledningsrøret være lodret med spejlet. Ved at justere det andet spejl på samme måde kan paralleliteten af ​​resonatoren justeres godt.

 

Bemærk: Da ovenstående metode er at justere resonatorens parallelitet ved at observere spejlet med øjet, vil der i det øjeblik, spejlet justeres til at være parallelt, blive produceret et stærkt laseroutput for at stikke øjet. Så når du nærmer dig den ønskede parallelitet, skal du flytte øjnene væk og justere ved at dreje reflektorens justeringsskrue i den ønskede retning af spejlbevægelsen. For eksterne hulrumslasere kan et ND-filter indsættes mellem Brewster-vinduet og spejlet, eller der kan bæres beskyttelsesbriller til justering. Hvis det er en hulrumstype He-ne laser, deformeres udledningsrøret på grund af termisk ekspansion, så laserstrålens tværgående tilstand ændres og reducerer udgangseffekten, så kan udladningsrørets installationstilstand justeres lidt til nå sin normale udgangseffekt.

 

Kontroller, om resonatoren har andre lyslækage end den påkrævede outputlaser, og brug derefter en tyk sort klud til at blokere lyset. Hvis lyslækagen er blålig hvid, er dette lyset, der genereres af udledningsrørets udledning, og en lysstang med lille hul kan også indstilles ved laserudgangen for at eliminere det.

 

(2) Langsgående tilstandsvalg og justering til brug af små He-Ne-lasere som optagelseslys, det er ikke nødvendigt at udføre særligt longitudinelt modusvalgsarbejde. Hvis store helium-neon-lasere, argon-ion-lasere og rubinlasere bruges som optagelseslyskilder, især når optagelse af store sceneobjekter kræver en lang sammenhængende længde, skal den langsgående tilstand vælges og justeres, og en enkelt longitudinal laserstråle skal blive brugt.

 

(3) Reducer støjen, hvis: ① laserens afladningsstrøm er uhensigtsmæssig; (2) Der er støv eller luftstrøm mellem spejlet og Brewster-vinduet; ③ I multi-mode oscillation genereres beat-frekvensen mellem modes. I laserens udgangseffekt vil den støj, der ændrer sig med tiden, blive blandet, og laserstrålens sammenhæng bliver dårligere.

 

Støjreduktionsmetoden er som følger: hvis støjen genereres fra den første årsag, for He-ne laseren, hvis udladningsstrøm kan ændres, kan laseroutputtet observeres med oscilloskopet modtaget af det optiske galvanometer og udladningsstrømmen kan justeres, indtil laserens udgangseffekt når maksimum, og støjen er reduceret til et minimum. For helium-neon-laseren med fast udladningsstrøm kan den primære ende af excitationsstrømmen udstyres med en variabel modstandsregulator for at justere udladningsstrømmen. Hvis det er den anden årsag (kun ekstern hulrum eller semi-ekstern hulrum laser, der er dette støj fænomen), kan det løses ved blokering og ekstern luftkonvektion.

 

Hvis det hører til den tredje årsag, kan det løses ved hjælp af metoden til valg af enkelt langsgående tilstand.

 

Ud over de ovennævnte tre hovedårsager, hvis excitationsstrømforsyningen er ustabil, excitationsstrømforsyningsspændingen er uhensigtsmæssig, udladningsrøret og spejlet ikke er fikseret, og laserens levetid er gået, er det også årsagen af støj. Derfor bør vi omhyggeligt analysere årsagerne til denne form for støj og vedtage forskellige metoder til at løse det.

 

4. Optiske komponenter og andre komponenter

I henhold til typen af ​​optaget holografisk original og designkravene til den optiske optagelsessti tegnes et konfigurationsdiagram først. Vælg derefter antallet af stråledelere, hulfiltre, konvekse linser og fulde spejle, klargør en tør pladeramme, en anden eller 1/250s lukker og en lasereffektmåler, der kan måle mikrowatt til ti mikrowatt. Forbered desuden diffuserende plader såsom uldglasplader.

 

5. Konfigurer en optisk optagelsessti

(1) Når stråleretningen er parallel med arbejdsbordet, skal stråleretningen først være parallel med arbejdsplatformen. Højden af ​​laserstrålen skal være moderat. Hvis højden af ​​laseroutputtet ikke er passende, skal du anvende justeringen af ​​løft (eller drop) lysspejlet til den passende højde ved at bruge finjusteringsmekanismen på reflektoren eller løftespejlet og et bevægeligt beslag med en fast højdemarkør for at justere laserstrålen parallelt med arbejdsfladen.

(2) Efter valget af stråledelingsforhold for stråleopdeling er justeret, skal stråledeleren installeres. Valget af strålesplitningsforholdet for stråledeleren bør tage højde for størrelsen af ​​optageobjektet og overfladespredningsevnen. Forholdet mellem stråleintensiteten ved overfladen af ​​optagemediet holdes i området 1-10.

(3) Den generelle formel for modulationsregimet for interferenskanten af ​​laserstrålens polarisationsretning er, hvor er forholdet mellem referencestrålen og objektstrålen, er vinklen mellem referencestrålens vibrationsretning og objektstråle, og τ(t) er tidskohærensen af ​​referencestrålen. Ovenstående formel viser, at polariseret lys, der er vinkelret på hinanden, ikke kan producere lyse og mørke striber. På grund af Brewster-vinduet er laseroutputtet polariseret lys, og polarisationsretningen skal være vinkelret på strålens indfaldsplan. Selvom udgangslaserstrålen fra hulrumslaseren ikke er polariseret lys, er der en egenskab, at lysintensiteten i en bestemt vibrationsretning er størst, så denne retning skal være vinkelret på det indfaldende plan.

(4) Laserstrålen skal justeres ved midten af ​​det stråleudvidende spejl og kollimatoren, når det stråleudvidende spejl er installeret, skal det stråleudvidende spejl justeres op, ned eller til venstre og højre (uden nålehuller), så centrum af den udsendte lysplet falder sammen med laserstrålen; Når du bruger en kollimator, skal positionen af ​​linsens centrum falde sammen med laserstrålens centrum, før laserstrålen udvides. Metoden går ud på at se, om en række lyspunkter, der reflekteres fra linsens to overflader, er i samme linje.

(5) Den stabile installation af forskellige komponenter i den mekaniske struktur af de forskellige optiske elementer i beslaget har for det meste 2 til 4 graders frihedsjustering, i brug for at kontrollere, om delene af mekanismen er løse, fastgørelsesskruerne til at stramme, justeringen af ​​den del, der skal installeres i midterpositionen, er god, beslaget er generelt brugt magnetisk bord, optag det og bordet fast.