Greške prilikom snimanja holograma :: HOLOGRAPHY - Laboratory for Quantum Optics and Lasers ::

HOLOGRAPHY - Laboratory for Quantum Optics and Lasers

Ljudi
Holo-art
Holo-industrija
Holo-zabava
Holo-patenti
Holo-linkovi
Holo-skupovi
Holopedija
Holo-štampa
Holo-nauka
Izvan holografije
Holo-pitanja
Contact

Laboratory for Optics and Lasers
Holography, Quantum optics, Laser development, LIDAR, Optical metrology - length standard and more to come!
laser.ipb.ac.rs



Dennis Gabor

26. Dec 2006.

Greške prilikom snimanja holograma

Proces snimanja je kompleksan i treba voditi računa o mnogim detaljima

         Najčešći problem je vezan za pomeranje delova holografskog sistema. Ako se tokom snimanja pomerala holografska ploča, nikakve slike nema (kod velikih pomeranja) ili je slika slabog intenziteta (kod malih pomeraja). Ako je umesto staklene ploče korišćen film, postoji mogućnost da su se pojedine zone filma pomerala. Posmatraču gotovog holograma izgleda kao da se na samoj ploči nalazi tamni oblačić, koji delimično zaklanja sliku na hologramu.Ovi efekti su posebno izraženi kod snimanja refleksionih holograma, kod kojih su zahtevi za stabilnošću najizraženiji.

          Kod filma problem mogu da predstavljaju i zrnca prašine zatvorena izmedju filma i staklene podloge. Tada film postaju izbočen na mestu gde je zrnce prašine. Kada se film skine sa podloge i hemijski obradi, film se ispravlja. Pri posmatranju slika na mestu gde je bilo zrno postaje deformisana, a mogu se pojaviti i koncentrični prstenovi.

        Ukoliko se tokom snimanja pomerao sam objekat, na rekonstruisanom hologramu predmeta nema, ili su neki njegovi delovi izbrisani.

         Ako su se pomerali drugi delovi uredjaja (laser, ogledala, sočiva), slike na hologramu nema ili je slabog intenziteta.

        Rešenje ovih problema je vezano za pažljivo otklanjanje izvora vibracija (kako zvučnih, tako i onih koje se prostiru kroz zidove i pod prostorije). Takodje, neophodno je čvsto vezivanje optičkih komponenata za optički sto. U našoj laboratoriji, svi nosači su obavezno učvršćeni u dve tačke. Treba se truditi da komponente budu što je moguće bliže površini stola, čime se minimiziraju efekti vibracija i pomeranja. Holografska ploča treba da bude u nosaču koji dobro drži stakleni supstrat u više tačaka. Ako se radi sa holografskim filmom, neophodno je da bude pričvršćen uz dodatnu staklenu ploču (lepljenjem, površinskim naponom, elektrostatički, vakuumski). U našoj laboratoriji se pokazolo da je veoma pogodno koristiti dvostruko lepljivu foliju. Na taj način je film veoma čvrsto integrisan sa staklenim supstratom.

         Česta greška kod snimanja holograma na staklenim pločama je prodor svetlosti kroz bočnu ivicu ploče. Tada svetlost pravi cik-cak putanju unutar stakla (zahvaljujući totalnoj refleksiji) i osvetljava fotoosetljivi sloj iz sasvim nepredvidjenog pravca. Time se narušava dobar odnos predmetnog i referentnog snopa i smanjuje difrakciona efikasnost (intenzitet holografske slike). Osim toga, ta hologramu se stvaraju ružne nepravilne linija, paralelne ivici holograma. One se vide i u beloj svetlosti (pošto su efektivno registrovane interferencijom evanescentnih talasa). Rešenje je da se blokira deo snopa koji bi mogao da udje u holografsku ploču ili da se ivica holograma ofarba nekom pogodnom, neprovidnom, bojom. Mi koristimo flomastere srebrne boje.

         Izražen je i problem parazitinih refleksija i rasejanja sa  elemenata holografskog uredjaja. To se otklanja pažljivim posmatranjem sistema i maskiranjem svakog neželjenog izvora svetlosti. Parazitno rasejanje može da nastane i na samoj holografskoj ploči ili filmu. Stoga se zadnja strana ploče može obojiti u crno ili staviti pomoću imerzione tečnosti u kontakt sa crnom podlogom. Nekada su mogle da se kupe ploče i filmovi sa posebnim anti-halo slojem. Naravno, sve ove tehnike važe samo u slučaju snimanja transmisionih holograma, kada referentni i predmetni snop dolaze sa iste strane ploče.

         Čest izvor grašaka je neadekvatan odnos intenziteta predmetnog i referentnog snopa. Koji odnos je optimalan zavisi od tipa holograma i donekle od predmeta koji se snima. Za transmisione holograma pogodan je odnos izmenju 1:3 i 1:10, dok je za refleksione holograme to nešto niže - 1:2 do 1:4. Za image plane holograma ovaj odnos je negde oko 1:1. Naravno, uvek postoji problem adekvatnog merenja referentnog i predmetnog snopa. Referentni snop je Gausovog profila (dakle neuniforman), pa je poželjno da se merenje obavi u više tačaka. U slučaju image plane holograma i predmetni snop veoma varira od tačke do tačke. Tu je odnos intenziteta podešava prema mestu gde je intenzitet svetlosti najveći.

         Vreme ekspozicije treba odrediti prema osetljivosti holografske emulzije. Greške se ovde delimično mogu korigovati produženim vremenom razvijanja. Prilikom otvaranja laserskog snopa (bilo ručno, bilo elektromehaničkim zatvaračem) treba voditi računa da se na izazovu vibracije u sistemu. Radi toga je zgodno da elektromehanički zatvarač bude učvršćen na nosaču koji ne dodiruje optički sto. Ako se eksponiranje vrši ručno, treba delimično podići zatvarač (odvojiti ga od stola) pričekati nekoliko trenutaka da se sistem umiri pa tek onda otvoriti laserski snop.

        Hemijska obrada daje mnogo mogućnosti za grašku. Razvijanje mora da bude usaglašeno sa vrstom emulzije. Vreme razvijanja zavisi od svežine hemikalija i temperature (poželjno je da se sve odvija na 20 C). Najbolje bi bilo da se stalno koriste sveži rastvori, a ako se štedi, onda bi trebalo imati posebne boce za svež i korišćeni razvijač. Na taj način je moguće kontrolisati koliko je puta hemikalija korišćena. Prilikom razvijanja, poželjno je da se razvijač meša, da bi mogao da ravnomerno vrši hemijski proces na filmu. Takodje, emulzija mora biti ogrenuta na gore, jer je time i mešanjem moguć stalni priliv svežg razvijača.

         Sve hemikalije bi trebalo da budu pripremljene sa destilovanom ili, još bolje, dejonizovanom vodom.

         Ispiranje je takodje važno kad je potreban dobar kvalitet i trajnost holograma. Ono se obavlja izmedju svake faze hemijske obrade.i trebalo bi da traje i do 10 minuta. Naravno, kada je bitna brzina izrade holograma, a ne trajnost, ovi koraci se mogu skratiti.

         Fiksiranje je najmanje problematičan korak i teško da je tu moguće napraviti veću grešku. Po našem iskustvu, ako će se hologrami koristiti tokom nekoliko sati, fiksiranje nije ni potrebno. Slika će biti dobra i adekvatna za posmatranje i merenja.

          I sušenje zahteva odredjenu veštinu. Kod poslednjeg ispiranja vodom, treba dodati neku hemikaliju koja sprečava da se stvaraju kapljice na filmu. Najjednostavnije je koristiti neki tečni deterdžent za sudova (u vrlo maloj količini - kap na nekoliko decilitara). Kada se film ili ploča izvade treba iz postaviti vertikalno da se voda ravnomerno slije. Ako je potrebno brzo videti rezultat, hologram se može osušiti pomoću fena. U tom slučaju je moguće očekivati da se na konačnoj slici pojave zone u kojima IZGLEDA KAO da je emulzija naprsla. Da bi se ovo izbeglo, pogodnije je sušiti holograma u zatvorenoj kutiji u kojoj se održava ravnomerna vlažnost. Sušenje tada traje nekoliko sati ali je krajnji rezultat mnogo bolji.

           Izbeljivanje ponekad može da popravi kvalitet holograma. Ako je emulzija previše gusta (crna) difrakciona efikasnost će biti mala zbog intenzivne apsorpcije svetlosti unutar same emulzije. Izbeljivanje tada značajno popravlja situaciju, jer emulzija postaje skoro providna. Jedan od negativnih efekata je da posle izbeljivanja na slici ima više spekla - trodimenzionalni lik postaje zrnat.

Dr. Dejan Pantelić
26. Dec 2006.

NEW

Hologrami koji se mogu upisivati i brisati
Denisjuk, Juri Nikolajevič (1927, Soči - 2006)
Kosmos u orahovoj ljusci
Pitanja koja nam ponekad postavljaju
Nils H. Abramson
3D
Dennis Gabor
Darko Vasiljević
Laserska mikrotoma
Kvantna holografija
executed at 0.0072s