|
3. Лазер
Для
записи голограмм используется специальный источник
излучения - лазер. Две главные особенности отличают
излучение лазера от излучения других источников
света - монохроматичность и когерентность. Монохроматичным
называют излучение, спектр которого очень узкий
и визуально воспринимается как чистый цвет - красный,
зеленый и т.д. Когерентность - более сложное понятие
и определяется постоянством фазы волнового фронта,
как в пространстве, так и во времени. Если монохроматичностью
обладают (в разной степени) все лазеры, то когерентность
присуща только лазерам, предназначенным для голографии
или специальных измерений. Не вдаваясь в сложную
теорию когерентности, можно сказать, что чем больше
когерентность излучения лазера, тем большую глубину
сцены можно записать на голограмме.
Лазеры бывают газовые и твердотельные. В голографии
используются следующие газовые лазеры:
 Гелий-неоновый (He-Ne)
лазер.
Основная "рабочая лошадка" голографистов.
Надежный, неприхотливый, экономичный, с хорошими
голографическими характеристиками. В России широко
используются модели ЛГ-38, ЛГН-215, ЛГН-220 (см.
рис.).
- длина волны излучения - 633 нм (красный цвет)
- мощность излучения - до 60 мвт
- длина когерентности - 15-20 см
Аргоновый
(Ar) лазер.
Мощный ионный лазер, излучающий в сине-зеленой области
спектра. Имеет большую электрическую мощность (5-10
кВт) и требует водяное охлаждение. Незаменим для
записи голограмм большого формата.
- основные длины волн излучения - 514 нм (желто-зеленый
цвет), 2-5 Вт
- 488 нм (зеленый цвет), 1-3 Вт
- линии с малой мощностью - 455 нм, 458 нм, 466
нм, 473 нм, 476 нм, 497 нм, 502 нм
- длина когерентности: без эталона Фабри-Перо -
5 см
с эталоном Фабри-Перо - 2-3 м
Криптоновый
(Kr) лазер.
Мощный ионный лазер, излучающий в красной области
спектра. Имеет большую электрическую мощность (5-10
кВт) и требует водяное охлаждение. Незаменим для
записи голограмм большого формата.
- длина волны излучения - 647 нм (красный цвет)
- мощность излучения - 1-3 Вт
- длина когерентности: без эталона Фабри-Перо -
5 см
с эталоном Фабри-Перо - 2-3 м
Кадмиевый
(Cd) лазер.
Излучает в синей области спектра. Подходит для записи
БХЖ голограмм и экспонирования фоторезиста для записи
рельефных радужных голограмм.
- длина волны излучения - 440 нм (фиолетово-синий
цвет)
- мощность излучения - до 50 мВт
- длина когерентности - 15-20 см
 Рассмотрим конструкцию и принцип
действия гелий-неонового лазера, см. рис. Основным
элементом лазера является газоразрядная трубка 1.
Это стеклянная трубка, наполненная смесью гелия
и неона. При подведении электрического напряжения
к трубке, через газовую смесь протекает ток, который
возбуждает молекулы неона. Переходя в нейтральное
состояние, молекулы неона излучают красный свет
(хорошо известный по неоновой рекламе). Излучение,
распространяемое вдоль трубки, отражается обратно
зеркалами 2, 4, которые образуют резонатор
лазера. Проходя опять через трубку, заполненную
возбужденными молекулами неона, излучение усиливается.
Через несколько проходов это излучение уже настолько
превышает по мощности исходное излучение возбужденных
молекул, что часть излучения выходит через переднее,
полупрозрачное зеркало резонатора - происходит генерация
когерентного излучения. Когерентность сохраняется
благодаря многократному прохождению исходного пучка
света через резонатор лазера. Благодаря специальной
конструкции выходных окон газоразрядной трубки (окна
Брюстера), из лазера выходит поляризованное излучение.
Литература.
1. Е. Ф. Ищенко, Ю. М. Климков "Оптические
квантовые генераторы", Сов. Радио, М., 1968.
2. О. Звелто "Принципы лазеров", М., Мир,
1990.
-->
|
