Petite Cactus 3D Благодарствени карти Холографска оригинална система за запис и подготовка

Jun 20, 2023

Остави съобщение

Експерименталната система, използвана за оригинален холографски запис, обикновено включва ударопоглъщаща холографска маса, оптично устройство за управление на пътя, разделител на лъча, разширител на лъча, колиматор, образна леща, трансформираща леща на Фурие, филтър с дупка, рамка за суха пластина, рамка за нулиране, затвор, автоматична експозиция и таймер за фиксиране на развитието, тример за много степени на свобода, променлива светлинна лента и други компоненти.

Холографска маса

Холограмата е запис на интерферентни ивици на референтна вълна и светлинна вълна на обекта. Ако разликата в оптичния път между двете светлинни вълни се промени по време на експозицията, модулацията на интерферентните ивици ще бъде засегната. Обикновено се изисква промяна от по-малко от една десета от оптичната разлика в пътя. Следователно в процеса на производство на холографски оригинал трябва да се обърне специално внимание на стабилността на холографската работна маса.

Факторите, влияещи върху стабилността, включват вибрации, въздушен поток и термични промени. Основното въздействие на вибрациите идва от вибрациите на земята, ако механизмът на компонента на записващата система е разхлабен, това ще усили вибрациите, така че е необходимо да се вземат мерки за затихване на холографската работна маса. Специалната холографска въздушна плаваща маса е най-добрата амортисьорна маса. Простите методи за поглъщане на удари могат да бъдат пясъчни кутии, микропорести пластмаси, въздушни възглавници (с вътрешната гума на колелото на автомобил или самолет) и чугун или гранит с тегло 100 ~ 200 kg, и трябва да се монтира изолиращ капак. Ако няма изолиращо покритие, помещението не трябва да се проветрява, когато се записва холограмата, персоналът не трябва да говори високо и да стои далеч от работния плот.

Методът за проверка на стабилността на масата е да се използват компонентите на записващата система, да се организира интерферометърна система на Майкелсън с дълги рамена, да се настрои само на 3 до 5 интерферентни ивици и след това да се наблюдават ивиците, ако има вибрации отвън, интерферентната ивица не се променя, може да се счита за постигане на потискане на вибрациите. След това сложете едно-две огледала с възглавничка, ако след известно време ресните не се променят се счита, че ударът е добър. За да се определи допълнително дали холограмата е сеизмоидна, позицията и посоката на огледалото могат да се променят няколко пъти. Ако интерферентната ивица не се промени, може да се определи, че е постигнато елиминиране на шока. Когато импулсният лазер се използва като източник на светлина за запис, тъй като времето на експозиция е много кратко, не е необходимо да се настройват мерки за поглъщане на удар и защита срещу удар.

Оптичен елемент

Оптичните компоненти като лещи и огледала, направени от холограми, работят на същия принцип като оптичните компоненти за обикновени цели.

1. За да се подобри пропускливостта на светлината и да се предотврати шумът от възпроизвеждането на холограма, причинен от безполезно отражение, повърхността на лещата трябва да бъде покрита с антирефлексен филм. Освен това, когато избирате обектив, е необходимо да изберете обектив без дефекти и замърсявания, тъй като те ще причинят шум при записване и възпроизвеждане на холограмата.

2. Когато светлината пада върху стъклената основа на обикновеното огледало, тя трябва първо да бъде пречупена и след това отразена, а загубата на отразена светлина е много голяма. В същото време двете страни на стъкления субстрат ще въведат разсеяна светлина поради множество отражения. Следователно, производството на холографски плочи изисква огледало с висока отразяваща способност с висока плоскост на повърхността и многослоен отразяващ филм.

3. Разделителят на лъча е важен компонент на записващата система и неговата роля е да разделя лазерния лъч на два или повече лъча, за да служи като референтна вълна и вълна за осветяване на обекта. Разделителят на лъча обикновено е покрит с интерферентен филм върху дълга стъклена плоча. Има два вида интерферентен филм: многослоен диелектричен филм и метален филм. Спектралното съотношение може непрекъснато да се променя или сегментира. Разделителят на лъча, направен от поляризационен елемент, може непрекъснато да регулира съотношението на разделителя на лъча и в някои случаи е необходимо лъчът да се раздели на три или повече лъча. Единият метод е да се използват няколко разделителя на лъча, а другият метод е да се използва многостепенна дифракция на холографски решетки. Фазовата холографска решетка може да се използва и като разделител на лъча с непрекъсната промяна на съотношението на разделителя на лъча, което може да се променя непрекъснато, докато се променя ъгълът на падане на лазера.

4. Тъй като ъгълът на отклонение на лазерния лъч е много малък, е необходимо да се използва разширяващо се огледало, за да се увеличи ъгълът на отклонение на лъча. Обикновено се използва 20 пъти, 40 пъти микро обектив или единична положителна или отрицателна леща с много късо фокусно разстояние. Понякога, за да се намалят оптичните елементи, се използват изпъкнали или вдлъбнати сферични огледала за разширяване на лъча и едновременно с това промяна на посоката на лъча.

Ако положителна леща с фокусно разстояние f 'се използва за разширяване на лъча и диаметърът на петното на лазерния лъч е 2, ъгълът на дивергенция на лъча след разширяването на лъча е. Тъй като разпределението на интензитета на лазерния лъч е гаусово, разпределението на интензитета все още е гаусово след разширяването на лъча. За да направите разпределението на интензитета на светлината равномерно, обикновено добавете светлинна лента в светлинния път. По този начин, като се използва само малка част от лъча, се губи много енергия.

5. Ролята на пинхол филтъра е да ограничи размера на лъча и да елиминира високия шум, генериран от огледалото за разширяване на лъча и оптичните елементи, през които лъчът преминава, преди да разшири лъча. Точковият филтър обикновено е молибденов лист с дебелина 25, който се прави в отвор от 5 до 30 μm чрез лазерно пробиване. Изборът на размера на отвора е свързан с размера на петната върху фокалната повърхност на огледалото за разширяване на лъча и размера на записа. Без да се взема предвид разделителната способност на изображението, дупката може да бъде избрана чрез позоваване на горната формула. Тъй като разширителят на лъча има определени аберации, действителното петно е по-голямо от стойността, изчислена по-горе, и размерът на отвора може да бъде приблизително изчислен. Отворът трябва да се постави върху светлото петно на задната фокална повърхност на огледалото за разширяване на лъча, когато се използва. Обикновено отворът и удължителят на лъча са монтирани на скоба и позицията на отвора може да се регулира в три взаимно перпендикулярни посоки. Първо, дупката се поставя близо до фокуса на огледалото за разширяване на лъча и светлинен екран се поставя зад дупката. Първо преместете леко вертикалната (или хоризонталната) посока на ръчното колело за настройка, като сканирате хоризонталната (или вертикалната) посока на ръчното колело; Ако няма светло петно на екрана, продължете да повтаряте, докато има светло петно, преместете позицията на отвора по оптичната ос или вертикална посока, за да увеличите постепенно яркостта на светлинното петно, и фино регулирайте хоризонталата или вертикална посока на ръчното колело, така че концентричният светъл и тъмен дифракционен пръстен да се наблюдава на светлинния екран; И накрая, настройте фино по посока на оптичната ос, така че радиусът на централното светло петно да продължи да се разширява, яркостта постепенно да се увеличава до най-яркото.

6. Разпръсквачи Като разпръсквачи могат да се използват шлифовани стъкла, гипс, бяла хартия и др. За получаване на равномерно разсеяно светлинно поле се използва разсейвател. Първо, осветеността на разпръсквача трябва да бъде еднаква, така че разсеяната светлина да е еднородна. Добрите разсейватели в посоката на светлинния поток и нормалната посока на светлинния поток са много малки, отговарят на връзката, така че в диапазона от =±20 градуса и разликата е по-малка от 6%.

Подготовка на холографска оригинална записваща система

1. Подготовка на обекта за снимане Холографските често използвани фотографски обекти са предимно малки, лъскави и силно отразяващи обекти. За предмети като орнаменти, направени от стъкло, тънък слой грес се нанася върху повърхността преди снимане, така че да има характеристики на дифузно разсейване. Ако се използва хелиево-неонов лазер с изходна мощност 10mW, размерът на осветения обект може да бъде до 20cm×30cm. Ако се използва аргон-йонен лазер с избран режим, обектът може да бъде с размери до 30×50 cm. Ако се използва гигантски импулсен рубинен лазер, може да се направи изображение на човек.

2. Изберете суха плоча, продавана на пазара, обозначена с лазера, за който е подходяща. В съответствие с изискванията на клиента за вида на холографската търговска марка и изискванията за цветовия дизайн на оформлението трябва да се избере сухата плоча, която е подходяща за дължината на вълната и чувствителността на източника на светлина за запис. Ако цената е подходяща, изберете колкото е възможно повече суха версия с висока разделителна способност.

3. Подготовка и настройка на лазера Въпреки че лазерният лъч има висока степен на кохерентност, все пак е необходимо да се провери и настрои лазерът преди направата на холографска плоча, така че те да могат да съвпадат правилно, за да се постигне идеалното работно състояние. Има пет основни елемента за лазерна инспекция:

① Дали има разсеяна светлина в случай на единичен напречен мод;

② Дали изходната мощност на трептене достига определения индекс;

(3) Независимо дали е единичен надлъжен режим, ако е изходен изход с много надлъжни режими, е необходимо да се провери какъв вид многонадлъжни режим;

④ Дали има смесен шум в изхода на трептенията;

⑤ Дали е стабилно непрекъснато колебание.

От горните пет проверки, първите три са особено важни. Тъй като има голямо влияние върху качеството на холограмното възпроизвеждане на изображението, трябва да се проверява категорично. След проверка, ако се установи, че не отговаря на изискванията, следва да се коригира.

(1) Изборът и настройката на холографията в напречен режим изисква източник на светлина с добра пространствена кохерентност, а пространствената кохерентност на лазерния лъч се определя от неговия напречен мод. Фазовата разлика на вълновия фронт на лазерния лъч в същия напречен режим е фиксирана. Лазерът, използван за холографски запис, винаги се избира като единичен напречен режим. Ако лазерният лъч не е едномодов, а многонапречен лазерен лъч, тогава върху холограмата не могат да се образуват еднакви интерферентни ивици. При възпроизвеждане ще се появи хоризонтален модел и върху изображението ще се появят маркировки.

Има три основни причини за множество напречни режими:

① Конструкцията на оптичния резонатор е неразумна;

(2) Залепване на прах върху огледалата и прозорците на Брюстър;

③ Паралелността на резонатора не е добра.

Методът за настройка е следният: Първо, включете захранването, така че лазерът, излъчен от лазера, да свети върху лист бяла хартия, и наблюдавайте дали е единичен напречен режим. Ако не е единичен напречен режим, анализирайте причината. Ако принадлежи към първия случай, He-ne лазерът с външна кухина може да бъде заменен с огледало, чийто радиус на кривина е подходящ за газоразрядната тръба. Ако не може да бъде променен, успоредността на огледалото може да се регулира леко чрез наблюдение на изходния модел на лазера, докато се получи единичен напречен режим на изход, след което да се фиксира, или между газоразрядната тръба и огледалото да се постави дупка с диаметър от около 2 до 3 mm, така че лазерният лъч да се изстреля през отвора към огледалото, за да се настрои. За рубинени лазери между рубинената пръчка и огледалото могат да се вмъкнат 2 ~ 4 mm дупки, а позицията на дупките може да се регулира и фиксира чрез наблюдение на модела на лазерно трептене. Материалът за дупка може да бъде тънка метална плоча. Размерът на дупката се определя от диаметъра на рубинената пръчка и размера на трептенето, така че оптималната стойност ще варира. Трябва да се подготвят за използване различни видове отвори с различни диаметри.

Ако има сложен модел на петното, това се дължи най-вече на прах от външната страна на лазерното изходно огледало. Ако случаят е такъв, можете да използвате сешоар, за да издухате огледалната повърхност на огледалото и прозореца на прозореца Bluster, или да използвате сгъстен азот, за да издухате праха. Ако прахът е прикрепен към друга мръсотия, можете да използвате памучна топка или огледална хартия с ацетон или етанол, етерна смес (съотношение етанол, етер 6:4 или 5:5), за да отърсите енергично излишната течност, внимателно избършете огледало, внимавайте да не надраскате огледалото, избършете огледалото с хартия или памук след смяна.

Ако е третият случай, както в първия случай, чрез наблюдение на модела на лазерно трептене, огледалото на резонатора се регулира леко, така че двете огледала да са успоредни. В единичния напречен режим изходната мощност на лазера е максимална. Ако двете огледала все още не са успоредни, паралелността им може да се регулира по следния начин.

① Направете малък отвор с диаметър около 1 ~ 2 mm с подходящата дебелина на хартията и начертайте няколко концентрични малки отвора с разстояние от около 1 mm върху него.

② Подредете газоразрядната тръба, ND цветния филтър, огледалото, фенерчето и отвора според ситуацията, показана на фигура 5-9, включете захранването и газоразрядната тръба е в състояние на разреждане. Поставете отвора в позиция, където центърът на изпускателната тръба може да се види напълно, и наблюдавайте дали изображението на концентричния кръг, начертано върху картона с отвора, отразено върху огледалото, е ясно. Ако не можете да виждате ясно, фенерчето може да се използва за осветяване на картонената дупка и след това да регулирате огледалото, така че изображението на концентричния кръг и газоразрядната тръба да са концентрични (т.е. коаксиални), тогава газоразрядната тръба ще бъдете вертикални с огледалото. Чрез регулиране на другото огледало по същия начин, успоредността на резонатора може да се регулира добре.

Забележка: Тъй като горният метод е да се регулира успоредността на резонатора чрез наблюдение на огледалото с окото, в момента, в който огледалото се нагласи да бъде успоредно, ще се произведе силен лазерен изход, който да прониже окото. И така, когато се доближите до желания паралелизъм, отместете очите си и регулирайте, като завъртите регулиращия винт на рефлектора в желаната посока на движение на огледалото. За лазери с външна кухина може да се постави ND филтър между прозореца на Брюстър и огледалото или да се носят защитни очила за регулиране. Ако това е He-ne лазер с кухина, разрядната тръба се деформира поради термично разширение, така че напречният режим на лазерния лъч се променя и намалява изходната мощност, тогава състоянието на монтаж на разрядната тръба може леко да се коригира, за да достигне нормалната си изходна мощност.

Проверете дали резонаторът има изтичане на светлина, различно от необходимия изходен лазер, след това използвайте плътна черна кърпа, за да блокирате светлината. Ако изтичането на светлина е синкаво бяло, това е светлината, генерирана от разряда на разрядната тръба и може да се постави светлинна лента с малък отвор на изхода на лазера, за да се елиминира.

(2) Избор и настройка на надлъжен режим за използване на малки He-Ne лазери като записваща светлина, не е необходимо да се извършва специална работа по избор на надлъжния режим. Ако големи хелиево-неонови лазери, аргон-йонни лазери и рубинени лазери се използват като източници на светлина за запис, особено когато записът на големи сценични обекти изисква голяма кохерентна дължина, трябва да се избере и настрои надлъжният режим и един лазерен лъч с надлъжен режим трябва използван.

(3) Намалете шума, ако: ① разрядният ток на лазера е неподходящ; (2) Има прах или въздушен поток между огледалото и прозореца на Брюстър; ③ При многорежимно трептене честотата на биене се генерира между режимите. В изходната мощност на лазера шумът, който се променя с времето, ще бъде смесен и кохерентността на лазерния лъч ще се влоши.

Методът за намаляване на шума е следният: ако шумът се генерира от първата причина, за He-ne лазера, чийто разряден ток може да се променя, изходът на лазера може да се наблюдава с осцилоскопа, получен от оптичния галванометър, и разрядният ток може да се регулира, докато изходната мощност на лазера достигне максимума и шумът се намали до минимум. За хелиево-неонов лазер с фиксиран разряден ток, първичният край на възбуждащия ток може да бъде оборудван с регулатор на променливо съпротивление за регулиране на разрядния ток. Ако това е втората причина (само лазер с външна кухина или полу-външна кухина, има този шумов феномен), тя може да бъде решена чрез блокиране и конвекция на външен въздух.

Ако принадлежи към третата причина, може да бъде решен чрез метода за избор на единичен надлъжен режим.

В допълнение към горните три основни причини, ако захранването на възбуждането е нестабилно, захранващото напрежение на възбуждането е неподходящо, разрядната тръба и огледалото не са фиксирани и експлоатационният живот на лазера е нараснал, това също е причината на шума. Ето защо трябва внимателно да анализираме причините за този вид шум и да приемем различни методи за отстраняването му.

4. Оптични компоненти и други компоненти

В зависимост от вида на записания холографски оригинал и изискванията за проектиране на записващия оптичен път, първо се чертае конфигурационна диаграма. След това изберете броя на разделителите на лъча, филтрите с дупки, изпъкналите лещи и пълните огледала, подгответе суха плоча, втори или 1/250s затвор и лазерен измервател на мощността, който може да измерва микровата до десет микровата. Освен това подгответе разпръскващи плочи като вълнени стъклени плочи.

5. Конфигурирайте записващ оптичен път

(1) Когато посоката на лъча е успоредна на работната маса, посоката на лъча първо трябва да бъде успоредна на работната платформа. Височината на лазерния лъч трябва да е умерена. Ако височината на лазерния изход не е подходяща, приложете настройката на повдигащото (или падащо) светлинно огледало до подходящата височина, като използвате механизма за фина настройка на рефлектора или повдигащото огледало и подвижна скоба с фиксиран маркер за височина, за да регулирате лазерният лъч е успореден на работната повърхност.

(2) След като изберете съотношението на разделяне на лъча на разделяне на лъча, трябва да се монтира разделителят на лъча. Изборът на коефициента на разделяне на лъча на разделителя на лъча трябва да вземе предвид размера на записващия обект и способността за повърхностно разсейване. Съотношението на интензитета на лъча на повърхността на носителя за запис се поддържа в диапазона 1-10.

(3) Общата формула за режима на модулация на интерферентната ивица на поляризационната посока на лазерния лъч е, където е съотношението на еталонния лъч към обектния лъч, е ъгълът между посоката на вибрация на еталонния лъч и обектен лъч, а τ(t) е времевата кохерентност на еталонния лъч. Горната формула показва, че поляризирана светлина, която е перпендикулярна една на друга, не може да произведе ярки и тъмни ивици. Поради прозореца на Брюстър, лазерният изход е поляризирана светлина и посоката на поляризацията трябва да бъде перпендикулярна на равнината на падане на лъча. Въпреки че изходният лазерен лъч на лазера с кухина не е поляризирана светлина, има характеристика, че интензитетът на светлината в определена посока на вибрация е най-голям, така че тази посока трябва да бъде перпендикулярна на равнината на падане.

(4) Лазерният лъч трябва да се регулира от центъра на огледалото за разширяване на лъча и колиматора, когато огледалото за разширяване на лъча е монтирано, огледалото за разширяване на лъча трябва да се регулира нагоре, надолу или наляво и надясно (без дупки), така че центърът на излъченото светлинно петно съвпада с лазерния лъч; Когато използвате колиматор, позицията на центъра на лещата трябва да съвпада с центъра на лазерния лъч, преди лазерният лъч да се разшири. Методът е да се види дали серия от светлинни точки, отразени от двете повърхности на лещата, са в една и съща линия.

(5) Стабилната инсталация на различни компоненти на механичната структура на различните оптични елементи на скобата има най-вече 2 до 4 степени на свобода на регулиране, използва се за проверка дали частите на механизма са разхлабени, фиксиращите винтове за затягане, регулирането на частта, която ще се монтира в средно положение, е добра, скобата обикновено се използва с магнитна маса, запишете я и масата здраво.