Устройство для изготовления отражательных голограмм Советский патент 1991 года по МПК G03H1/04 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к прикладной голографии, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных голограммных оптических элементов.

Цель изобретения - повышение качества голограмм за счет устранения бликов при восстановлении и расширение класса решаемых задач за счет обеспечения изготовления голограмм, работающих в сходящихся и расходящихся пучках.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит источник когерентного излучения лазер 1. осветительную систему 2, выполненную, например, в виде двух последовательно установленных скрещенных цилиндрических коллиматоров, плоское зеркало 3. непрозрачный экран 4 с диафрагмой прямоугольной формы, объектив 5, прозрачную подложку 6 со светочувствительным слоем 7, установленную в оптическом контакте с помощью иммерсии 8 с плоским зеркалом 9.

с ел

С

Јь Ю

СА)

Устройство работает следующим образом.

Излучение лазера 1 преобразуется осветительной системой 2 в пучок прямоугольного сечения с размерами t ч h, где t - ширина диафрагмы; h - световой диаметр объектива 5, ориентированный параллельно прямоугольной диафрагме Дополнительным плоским зеркалом 3 излучение направляется сквозь диафрагму 4 Изображение освещенной диафрагмы проецируется обьектиаом 5 на светочувствительный слой 7. Интерференционная картина возникает в результате взаимодействия из- , прошедшего через подложку 6 с излучением, отраженным от плоского зер- ала 9, установленного в иммерсионном контакте со светочувствительным слоем 7 Запись голограммы осуществляется линей ным перемещением экрана с диафрагмой 4 в своей плоскости и связанным перемещением плоского зеркала 3 вдопь оси осветительной системы 2 и соответственным перемещением изображения освещенной диафра(мы по поверхности светочувствительного слоя 7.

Исключение регистрации паразитных структур, возникающих в результате ин- гепференции с участием излучения переотраженного от передней поверхности подложки обеспечивается следующим образом. Ширина пучка Т в плоскости регистрации в Исправлении, плрпендикупяоном плоскости голографирования, ограничивается таким образом, чтобы излучение, пе реотраженное от передней поверхности подложки 6, не попадало в освещенную зону светочувствительного с/юч, т. е.

г - 2 d sin a. cos a/Ai2 - sin2 a ,

где а - угол голографирования;

n - показатель преломления материала подложки.

Устранение влияния дифракции от диафрагмы 4 достигается тем, что экран с диафрагмой 4 располагается на расстоянии, сопряженном с положением светочувствительного слоя 7 относительно объектива 5, т. е

z-f(f + R)/R,

где f - фокусное расстояние объектива 5;

R - расстояние от его фокальной точ.и ро центра подложки 6.

Диафрагма 4 с учетом продольного и поперечного увеличения обьектива 5 имеет ширину

t 2 d f slna cos a x X VRZ +f2tg2a /ff

a

при этом угол наклона плоскости экрана с диафрагмой 4 относительно оптической оси обьектива 5 равен

ctg yi f tg a /R .

Исключение записи паразитных струк- тур обеспечивает отсутствие вторичных ложных изображений, т. е. бликов, в восстановленном с изготовленной голограммы излучении.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает изготовление отражательных голограмм, работающих в сходящихся и

расходящихся пучках излучения и имеющих высокое качество за счет устранения бликов в излучении, восстановленном с изготовленной голограммы

Пример Излучение аргонового ионного лазера ЛГН-Ы2, преобразованное коллимирующей осветительной системой е плоский волновой фронт прямоугольного сечения, падает на прямоугольную диафрагму размерами 0.9 х 45 мм, которую во время

экспонирования перемещают совместно с дополнительным плоским зеркалом. Изображение освещенной перемещающейся диафрагмы проецируют объективом с относительным отверстием 1:1, световым 0

40 им на счеточувствительный слой бихроми- оованной желатины. Скорость перемещения изображения освещенной прямоугольной диафрагмы по поверхности светочувствительного слоя составила 0,7 м.с .

Дифракционная эффективность полученных образцов отражательных голограмм размером 300x300 мм составила более 90% на длине волны восстановления 550 нм, уровень бликов не превышал 0,2%.

Формула изобретения

Устройство для изготовления отражательных голограмм, содержащее источник

когерентного излучения, оптически связанный с осветительной системой и плоским непрозрачным экраном с диафрагмой прямоугольной формы, за которым расположен носитель, включающий прозрачную подлижку со светочувствительным слоем, пло- зеркало, установленное в оптическом контакте со светочувствительным слоем, о т- личающееся тем, что. с целью повышения качества голограмм за счет устранения

РЛИКОВ при восстановлении и обеспечения изготовления голограмм, работающих в сходящихся и расходящихся пучках, между осветительной системой и экраном с диафрагмой введено плоское зеркало для

изменения направления оптической оси, между экраном с диафрагмой и носителем дополнительно установлен объектив для формирования расходящегося пучка, при этом экран с диафрагмой и плоское зеркало выполнены с возможностью совместного линейногр перемещения вдоль оптической оси осветительной системы, причем расстояние z от экрана до главной плоскости дополнительно установленного объектива, угол yi образованный плоскостью экрана с оптической осью упомянутого объектива, и угол YI образованный нормалью к плоскому зеркалу и оптической осью осветительной системы, ширина t прямоугольной диафрагмы и толщина прозрачной подложки d связаны соотношениями

z - f(f + R)/R: ctg yi f tg a /R ;

Yi 0.5 yi ; t 6 2 d f sin a - cos a x

x VR2+f2tg2a/R2 Vn2 -sln2a..

где f - фокусное расстояние дополнительно введенного объектива;

R - расстояние от фокальной точки дополнительного объектива до центра прозрачной подложки;

а- угол голографирования;

п - показатель преломления материала подложки.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных голограммных оптических элементов. Цель изобретения - изготовление голограмм, работающих в сходящихся пучках излучения и имеющих высокое качество за счет устранения бликов. Устройство содержит источник когерентного излучения, осветительную систему, плоский непрозрачный экран с диафрагмой прямоугольной формы, прозрачную подложку со светочувствительным слоем, плоское зеркало, установленное на оптическом контакте со светочувствительным слоем, причем в него дополнительно введены плоское зеркало, установленное за осветительной системой, объектив, установленный перед светочувствительным слоем, для формирования расходящегося пучка. Экран с диафрагмой и дополнительное плоское зеркало выполнены с возможностью совместного линейного перемещения вдоль оптической оси осветительной системы, а расстояние от экрана до главной плоскости дополнительного объектива, угол между плоскостью экрана и оптической осью этого объектива, угол между нормалью к дополнительному плоскому зеркалу и оптической осью осветительной системы, а также ширина прямоугольной диафрагмы и толщина подложки светочувствительного слоя связаны математическим соотношением. 1 ил. СО С