Оценка влияния фазовых искажений на изображение
,
считы
-
ваемое с голограммы
.
Требуемую глубину фазовой модуляции вол
-
нового фронта при получении голограммы со скрытым изображением
можно оценить следующим образом
.
Если регистрируемый объект расположен в передней фокальной
плоскости фурье
-
объектива
,
то каждая точка его преобразуется в пло
-
скую волну
.
В качестве кодирующей маски для простоты можно ис
-
пользовать пластинку с синусоидальной модуляцией фазы проходящей
волны
ϕ
=
ϕ
0
sin
Kx
,
т
.
е
.
фазовую дифракционную решетку
.
После
такой решетки плоская волна разлагается в систему плоских дифрак
-
ционных волн
,
что приводит к искажению видимого сквозь голограмму
изображения
.
Мощность дифракционной волны порядка
n
пропорци
-
ональна величине
(
J
n
(
ϕ
0
))
2
,
где
ϕ
0
—
амплитуда модуляции фазы
,
а
(
J
0
(
ϕ
0
))
2
—
остальная часть энергии объектного луча
.
В таблице при
-
ведена относительная мощность излучения для видимого сквозь маску
изображения в зависимости от величины
ϕ
0
.
ϕ
0
,
рад
0 0,5
1
1,5 2
2,5
3
(
J
0
(
ϕ
0
))
2
,
отн
.
ед
. 1 0,881 0,586 0,262 0,05 0,0023 0,07
При глубине модуляции фазы
ϕ
0
>
1
,
85
рад
(
это соответствует ве
-
личине
∼
λ/
3
)
в изображении остается менее
10 %
энергии
,
а
90 %
со
-
держится в рассеянном свете
.
Можно считать
,
что такая степень рассе
-
яния достаточна для кодирования изображения
.
Фазовая модуляция фронта проходящей световой волны может быть
осуществлена двумя способами
:
созданием неровностей на поверхно
-
сти однородной оптической пластинки или локальным изменением по
-
казателя преломления материала пластинки
,
как это происходит при от
-
беливании фотопластинки засвеченной световой волной с пятнистой
структурой
(
например
,
спекл
-
структурой
,
образующейся при рассея
-
нии лазерного света матовым стеклом
).
В обоих случаях модуляция связана с изменением оптической дли
-
ны пути
,
который проходит световая волна при ее распространении
сквозь пластинку
.
Из изложенного следует
,
что для кодирования до
-
статочно иметь
“
глубину
”
неровностей не более одной длины волны
.
Далее будет показано
,
что этот вывод существен для формирования
всей системы регистрации и восстановления скрытого изображения
.
Рассмотрим обратную задачу
:
предположим
,
что в результате не
-
точного декодирования световая волна
,
которая должна создать скры
-
тое изображение
,
содержит остаточную фазовую модуляцию
.
Оценим
яркость паразитных световых волн
,
искажающих восстановленное изо
-
бражение
,
на примере восстановления плоской световой волны
.
Будем
ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
№
1 45
