لیزر برای تولید هولوگرام
بهترین نور برای به وجود آوردن یک هولوگرام سه بعدی، نور لیزر است که منبع نوری منسجم و پیوستهای را برای هولوگرافی ارائه میکند. با توجه به ماده ثبت، نوع ثبت هولوگرام و البته میزان هزینه قابل توجیه برای تولید، لیزر مناسب انتخاب و استفاده خواهد شد.
برای یک سیستم هولوگرافیک ساده، انتخاب معمول، لیزر هلیوم- نئون (He-Ne) میباشد. این لیزر ارزان بوده و برای خطی از طیف نور در ۶۳۳ نانومتر به کار خواهد رفت که به خوبی با اوج حساسیت بسیاری از امولسیونهای حساس به نور مطابقت دارد. علاوه بر این احتیاجی به خنک کردن سیستم ندارد و عمری طولانی دارد.
انواع لیزر برای تولید هولوگرام
لیزرهای یون آرگون، گرانتر و پیچیدهتر میباشند ولی بازدهی بیشتر در طیفهای سبز(۵۱۴nm) و آبی (۴۸۸nm) دارند. این لیزر اغلب اوقات چندین بازدهی دارد که میتواند یک طیف موج را، از طریق جایگزینی و جا به جایی آینه منعکس کننده به وسیله یک منشور و یک آینه مونتاژ شده، ایجاد کند. لیزر یون کریپتون در جاهایی مورد به کارگیری قرار میگیرد که قدرت بازدهی بالا در طیف نور قرمز (۶۴۷nm) لازم باشد. لیز هلیوم-کادمیوم (He-Cd) بازدهی ثابت در طول موج نسبتا کوتاهی(۴۲۲nm) ایجاد می.کند و برای مواد ثبت کنندهای همانند فتورزیست (photoresists) قابل استفاده میباشد. لیزهای دیودی را میتوان به عنوان منبع نور قرمز به کار برد و امروزه با بازدهی موجی مطابق با حساسیت مواد حساس به نور تجاری موجود است.
استفاده کردن از نور لیزر در تولید هولوگرام
برای به وجود آوردن هولوگرام به یک چشمه نور همدوس که در آن، امواج همفاز هستند (نور لیزر) احتیاج دارید. اساس همهی نگاری به این صورت میباشد که باریکه لیزر بوسیله آینه که بخشی از نور را عبور میدهد، به دو باریکه (بازتابیده و عبوری) تقسیم خواهد شد. باریکه بازتابیده مستقیما به صفحه حساس به نور برخورد خواهد کرد، در صورتی که باریکه عبوری جسمی را که باید تمام نگاری شود روشن خواهد کرد. به این صورت قسمتی از نوری که از جسم پراکنده شده هم روی صفحه حساس (فیلم) خواهد افتاد. به دلیل همدوس بودن باریکهها یک نقش تداخلی از ترکیب دو باریکه روی صفحه ایجاد میشود.
اکنون اگر فیلم ظاهر شود و تحت بزرگنمایی کافی بررسی شود، میتوان این فریزهای تداخلی را رؤیت کرد. فاصله بین دو فریز تاریک متوالی اعلب حدود ۱ میکرومتر میباشد. این نقش تداخلی پیچیده است و زمانی که صفحه را به وسیله چشم بررسی میکنیم به نظر نمیآید که حامل تصویر مشابه با جسم اولیه باشد، ولی این فریزهای تداخلی در اصل حامل ضبط کاملی از جسم اولیه میباشد (هولوگرام انعکاسی یکی از انواع فراوان هولوگرامها است).
معرفی کاربردهای لیزر در هولوگرافی
تمام نگاری یک تکنیک انقلابی است که عکسبرداری سه بعدی (یعنی کامل) از یک جسم و یا یک صحنه را امکانپذیر میکند. این تکنیک در سال ۱۹۴۸ به وسیله گابور ابداع شد (در آن هنگام به منظور بهتر کردن توان تفکیک میکروسکوپ الکترونی ارائه شد) و به صورت یک پیشنهاد عملی در آمد، ولی قابلیت اصلی این تکنیک بعد از اختراع لیزر نشان داده شد.
مشاهده هولوگرام
برای مشاهده کردن هولوگرام باید نور را تحت همان زاویه که دسته پرتو اصلی به هنگام عکسبرداری بر فیلم تابانده شده است، بر فیلم نیز تابیده شود. در این صورت نمونههای تداخلی مضبوط بر فیلم نور را پراش داده چنان منعکس میکنند که جهت و شدت امواج تابشی اصلی، که به هنگام عکسبرداری به وجود آید. اکنون فرض کنید که صفحه ظاهر شده را مجدد به محلی که در معرض نور قرار داشت برگردانیم و جسم تحت مطالعه را برداریم.
باریکه بازتابیده اکنون با فریزهای روی صفحه برهم کنش خواهند کرد و مجدد در پشت صفحه یک باریکه پراشیده ایجاد میشود. در نتیجه ناظری که به صفحه نگاه میکند جسم را در پشت صفحه را مشاهده خواهد کرد، به طوری که انگار هنوز هم جسم در آنجا قرار دارد. هر یک از دو چشم، هر نقطه مفروض را بواسطه یک نمونه تداخلی جداگانه رؤیت خواهند کرد. بدین ترتیب برای هر نقطه از تصویر، ناظر یک تصویر مجازی سه بعدی را پشت صحفه هولوگرافی شناور است، خواهد دید. با تغییر شدت نور که در نتیجه تغییر زاویه مشاهده، به وجود میآید، چنین میگویند که شی در پشت هولوگرام واقعا وجود دارد.
هولوگرام انعکاسی دو رنگ با
به این دلیل که پروسه ثبت هولوگرافی ( با بهرهگیری از لیزر در هولوگرافی) به الگوی تداخل بین امواج نوری وابسته است، تصویر هولوگرافیک به شکل تطبیقی و مقایسهای (comparative) بین این امواج میباشد. Holographic interferometry از این خاصیت استفاده خواهند کرد تا تغییرات کوچک در شکل را تشخیص دهد که در آزمون غیر مخرب صنعتی بسیار کاربرد دارد.
