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当全息原版记录系统及准备事项

发布时间:2021-09-11 13:37:17 阅读: 来源:隧道窑厂家
当全息原版记录系统及准备事项

全息原版记录系统及准备事项

用于原版全息记录的实验系统一般包括减震全息台、光路转向器、分束器、扩束器、准应变片式的拉、压力传感器国表里品种繁复直器、成像透镜、傅立叶变换透镜、针孔滤波器、干版架、复位架、快门、自动曝光和显定影定时器、多自由度微调器、可变光栏等部件。

全息工作台

全息图是参考波和物光波干涉条纹的记录,如果在曝光过程中两光波的光程差有变化,就要影响干涉条纹的调制度。通常要求该光程差的变化小于十分之一。所以,在全息原版制作过程中,特别要注意的是全息工作台的稳定性问题。

影响稳定性的因素有震动、空气流和热变化等。震动的主要影响来自地基的震动,如果记录系统部件的机构有松动就会把震动放大,所以必须对全息工作台采取减震措施。专用全息气浮工作台是最好的减震台。简单的减震方法可用砂箱、微孔塑料、气垫(用汽车、飞机轮子的内胎)和重100~200kg的铸铁或花岗岩,应安装一个隔离罩。如果不用隔离罩,记录全息图时室内不要通风,工作人员不要大声讲话和距工作台远一些。

检查工作台稳定性的方法是利用记录系统部件,布置一个长臂迈克尔逊干涉仪系统,调节到只有3~5条干涉条纹,然后观看条纹,如果外部有震动,干涉条纹没有变化则可以认为实现了消震。再把一面或两面反射镜用垫子垫起,如经过一段时间后条纹无变化则认为消震良好。为了进一步确定判明全息台是否消震,可以将反射镜的安放位置和方向作几次变动。如果全部行业也将保持安稳增长干涉条纹无变化,就可确定实现了消震。当用脉冲激光作为记录光源时,因为曝光时间极短,就无需设减震及防震的措施。

光学元件

全息原版制作的透镜和反射镜等光学元件与普通用途的光学元件的工作原理相同。

1.透镜 为了提高光的透射率,防止无用反射所引起的全息图再现噪声,透镜面要镀增透膜。另外,在选用透镜时,要选用没有缺陷和污脏的透镜,因为它们会使全息图在记录和再现时产生噪声。

2.反射镜 当光一次入射到普通反射镜的玻璃基版上时,要先经过折射再反射,反射光的损失很大。同时玻璃片基的两面会因多次反射引入杂散光。所以全息制版需用表面平整度高和涂有多层反射膜的高反射率反射镜。

3.分束器 分束器是记录系统的一个重要元件,它的作用是将激光束分为两束或多束,以便作为参考波和物体的照明光波。分束器一般是在长条玻璃板上镀干涉膜。干涉膜有两种:多层介质膜和金属膜。分光比可以连续变化或分段变化。用偏振元件制成的分束器可以连续地调节分束比,有些情况需要将光束分为三束或多束。一种方法是用几个分束器,另一个方法是用全息光栅的多级衍射。位相全息光栅也可以作为连续变化分光比的分束器,只要改变激光器的入射角,分光比即可连续变化。

4.扩束器 因激光束的发散角很小,需要用一个扩束镜以加大光束的发散角。通常可用20倍、40倍的显微物镜,或焦距很短的单片正透镜或负实验结果只能判定是指PC机根据实验总次数及每次实验过后试样的状态透镜。有时为了减少光学元件,用凸球面或凹球面反射镜同时进行扩束和改变光束的方向。

设用焦距为f 的正透镜进行扩束,激光束的光斑直径为2 ,则扩束以后的光束发散角为 。由于激光束的光强分布为高斯型的,扩束以后光强分布仍为高斯型。为了使光强分布均匀,一般在光路中加一个光栏。这样因只利用其中很少的一部分光束,就要损失很多能量。

5.针孔滤波器 针孔滤波器的作用是限制光束的大小,消除扩束镜及其在扩束以前光束经过的光学元件所产生的高噪声。针孔滤波器一般是厚度为25的钼片,它要用激光打孔的方法,制成5~30 m的针孔。针孔大小的选择与扩束镜后焦面上的散斑的大小和记录的大小为 。在不考虑像的分辨率的情况下,可参考上式选择针孔。因为扩束镜有一定的像差,实际的光斑较用上式计算的值为大,针孔大小可近似用计算。针孔在使用时要放在扩束镜后焦面上的亮斑处。通常针孔和扩束镜安装在一个支架上,针孔的位置可在三个互相垂直的方向调节。首先将针孔置于扩束镜焦点附近,在针孔后面放置一个光屏。先稍许移动垂直(或水平)方向的调节手轮,用水平(或垂直)方向的手轮进行扫描;如未见屏上有光斑,则继续重复下去,待有光斑出现后,沿光轴方向或垂直方向移动针孔的位置使光斑的亮度逐渐增加,同时微调水平或垂直方向的手轮,使光屏上观察到同心的亮暗衍射环;最后再沿光轴方向微调,使中央亮斑半径不断扩大,亮度逐渐增加,直至最亮为止。

6.散射器 毛玻璃、石膏、白纸等都可以做为散射器。散射器是用来获得均匀的散射光场。首先,散射器的照度要求均匀,以使散目前射光均匀。好的散射器在方向的光通量与法线方向的光通量相差很小,满足的关系,这样在 = 20 的范围内的 与 的差别小于6%。

全息原版记录系统准备事项

1.被照物体的准备 全息照相常用的摄影物多半是尺寸不大、有光泽和反射率较高的物体。对于由玻璃制成的装饰品等物体,在拍摄前要在表面上涂上薄层润滑脂,使其具有漫散射特性。如果使用的是输出功率为10mW的氦氖激光器时,被照物体的尺寸最大可为20cm 30cm。如果使用经过选模的氩离子激光器,物体最大可为30 50cm。如果使用巨脉冲红宝石激光器,则可拍摄人物像。

2.选择干版 市场上出售的干版上标有其所适合的激光器。应根据客户对全息商标类型的要求和版面色彩设计要求,选择与记录光源波长和感光度相适应的干版。在价格合适的情况下尽可能地选择分辨率高的干版。

3.激光器准备与调整 虽然激光束具有较高的相干度,但是在进行全息制版之前仍要对激光器作检查调整,使它们正确配合达到理想的工作状态。对激光器检查的内容主要有五项:

①在单横模的情况下是否有杂散光;

②振荡输出功率是否达到规定的指标;

③是否是单纵模,如果是多纵模输出,则要检查是哪种情况的多纵模;

④在振荡输出中是否混有噪声;

⑤是否是稳定的连续振荡。

在上述的五项检查中,尤为重要的是前三项。因为它对全息照片的再现图像质量有较大的影响,故要进行重点检查。经过检查,如果发现不符合要求,则要进行调整。

(1)横模的选择与调整 全息照相需要空间相干性较好的光源,激光束的空间相干性由其横模所决定。在同一横模中激光束波前的位相差是固定的。作为全息记录用的激光器总是选择单横模的。如果激光发出的不是单横模而是多横模激光束,那么在全息照片上就不能形成均匀的干涉条纹。再现时,就会出现横模图形,在图像上会出现斑纹。

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