Исследование термостабильности голографической пластины/Hologramos terminio stabilumo tyrimas.

1.
Введение. Голографическая фотография — это уникальный способ записи и восстановления всей информации об амплитуде и фазе, содержащейся в свете, рассеянном от освещенного объекта [с]1-4].
Этот метод основан на дифракции и интерференции когерентного света.
Голографические изображения содержат всю информацию о деформации поверхности объекта [5-7].
Голографическая фотография регистрирует взаимодействие двух пучков когерентного света в виде микроскопических интерференционных полос.
Оно регистрируется путем фотографирования интерференционных картин, образованных двумя лазерными лучами когерентного света.
Луч света исходит прямо от источника света, а другой луч рассеивается от объекта.
Голографическая пленка или пластина экспонируется двумя лазерными лучами и обрабатывается таким образом, чтобы обеспечить надлежащее освещение тремя лазерными лучами.
Размеры чертежей для производства [8-11].
Голографическая фотография была изобретена венгерским физиком Деннисом Гамбо в 1947 году.
В наше время голографические данные используются для хранения информации [12]
Как голографическая память, защитите файл [13]
И искусство, голографическая интерференция [14-18]
Интерференционный микроскоп [19]
Электронная голография, звуковая голография и т. д. [20-23].
Независимо от области применения, очень важно обеспечить стабильность голографической системы в процессе записи [24-25].
Интерференционное изображение должно быть стабильным.
Помехи должны быть менее 1-
Одна десятая часть линии помех.
Это означает очень узкий диапазон допусков.
В процессе экспозиции тепловые условия влияют на длину оптического пути объекта и опорного луча, тем самым влияя на разницу.
Поскольку термическая деформация влияет на качество голографических изображений, важно проверить термическую деформацию голографических пластин.
Рисунок 1 немного]
Цель данной работы — определить степень чувствительности системы к тепловым условиям и проанализировать, как фиксированные типы голографических пластин уменьшают тепловую деформацию. 2.
Экспериментальное устройство для записи основного голографического радужного голографического изображения можно разделить на два процесса: создание основного голографического изображения и создание радужного голографического изображения [26-28].
На рисунке 1 показана схема основной голографической записи. 1. Гелий-Нелазер (λ = 632,8 нм)
Используется для записи основной голограммы.
Лазерный луч разделяется на два пучка с помощью разделителя лучей: объектный и опорный.
Объектный луч проходит через расширенную линзу, освещая исследуемый объект, а отраженный от объекта свет, наконец, освещает голографическую пластину.
Отражённый луч от разделённого зеркала проходит через расширительную линзу, и зеркальное отражение освещает ту же световую пластину, что и объектный луч.
Записывается интерференционная картина двух лучей.
Процесс записи основной голографической и радужной голографической картины очень чувствителен к внешним факторам: изменению температуры, вибрации, химическим проявителям и другим [29]. Микро-
В процессе радужной голографической записи образуются наночастицы, поэтому важно оценить факторы, которые могут повлиять на стабильность голографической системы.
Если схема голографической записи фиксирована и не изменяется до начала эксперимента, то напряжения, деформации и вибрации оптических элементов и систем хорошо стабилизируются и не влияют на качество голограммы.
В этом случае стабильность голографической пластины оказывает наибольшее влияние на качество голографического изображения.
Для повышения долговечности голографическую плату часто хранят в прохладных местах.
Перед началом процесса голографической записи голографическую платформу необходимо поместить при комнатной температуре.
Оно расширяется при открытии голографической пластины.
Если это произойдёт во время экспозиции, голографическое изображение может потерять часть информации.
Поэтому важно определить возможные изменения температуры и деформации голографической пластины. 3.
Расчет термической деформации голографической пластины при расширении во время экспозиции повлияет на длину оптического пути.
Это может повлиять на качество голографических изображений.
Движение голографических пластин в диапазоне более 10% длины волны (гелий-неоновый лазер, [λ] = 632,8 нм)
Это снизит качество голографических изображений.
Это означает, что голографическая пластина перемещается более чем на 63. 28 [10. sup. -9]
Я хочу нарушить работу голограммы.
Рисунок 2:
Основные типы деформации голографических пластин показаны на рисунке 2.
Изменение температуры голографической пластины приводит к изменению ее длины L, ширины W или толщины d.
Коэффициент теплового расширения пластины обозначен как [DELTA]L, [DELTA]W и [DELTA].
Изменение в зависимости от температуры [DELTA]
T, когда коэффициент теплового расширения голографической пластины равен [альфа]
А длина волны лазера — [лямбда]
Таким образом, можно записать тепловое расширение платы [30,31][DELTA]L = [alpha][L. sub. 0][DELTA]T (1)[DELTA]W = [alpha][W. sub. 0][DELTA]T (2)[DELTA]d = [alpha][d. sub. 0][DELTA]T (3)
Максимальное изменение температуры во время экспозиции голографической пластины можно рассчитать по формуле (1)-(3)
Перемещение голографической пластины ([DELTA]L, [DELTA]W и [DELTA]d)
Не может превышать 10%63. 28 * [10. sup. -9]м)
Длина волны.
Математические выражения нельзя представить в ASCII. ](4)[DELTA]T = [DELTA]d/[alpha][d. sub. 0]= 63. 28 * [10. sup. -9]/7 *[10. sup. -6]/0. 002 = 4. 52[degrees]C (5)
L = голографическая пластина длиной 10 см, W = ширина 10 см, d = 0.
Месяц cmthickness ,[alpha]= 7 * [10. sup. -6]
Коэффициент теплового расширения используется в основной голографической записи.
Потому что в нашем примере длина и ширина одинаковы — 0,1 м. И тогда Макс [ДЕЛЬТА]
Изменение температуры не может превышать 0,09°C (уравнение 4).
Толщина голографической пластины в 50 раз меньше (d = 0,002 м).
Это означает, что изменение температуры может быть намного больше, чем его длина или ширина. 52°C (Уравнение 5).
Из расчетов видно, что голографическая система очень чувствительна к тепловым условиям, поэтому важно создать стабильную систему для достижения максимальной яркости голограммы. 4.
Численное моделирование голографических пластин, деформированных под воздействием термических процессов, очень чувствительно к тепловым условиям, поэтому численный анализ трех фиксированных типов пластин проводится с использованием метода конечных элементов (МКЭ).
С помощью программного обеспечения Ansys.
Термическая деформация голографической пластины, закрепленной с одной стороны с помощью универсальной опоры (рис. 3).
Как показано на рисунке 4.
В этом случае температурные колебания длины являются наибольшими (рис. 5).
Однако этот метод крепления позволяет уменьшить термическую деформацию в 12 раз.
Это означает, что изменение температуры не может превышать 1,1°C.
Рисунок 3 слегка][
Рисунок 4 слегка][
Рисунок 5. Слегка]
Термическая деформация голографических пластин, закрепленных с двух смежных сторон с помощью нескольких кронштейнов (рис. 6).
Как показано на рисунке 7.
В данном случае температурные изменения длины и ширины являются наибольшими, они показаны кривой 1 на рисунке 18.
Поскольку голографическая пластина и крепление симметричны, изменение длины и ширины одинаково.
Этот способ крепления уменьшает термическую деформацию в 5 раз.
Это означает, что изменение температуры не может превышать 1,3°C.
Рисунок 6 слегка][
Рисунок 7. Слегка][
Рисунок 8:
Термическая деформация голографических пластин, закрепленных с двух противоположных сторон с помощью установки для точной настройки угла (рис. 9).
Как показано на рисунке 10.
В этом случае температурные колебания ширины являются наибольшими (рис. 11).
Однако этот метод фиксации позволяет уменьшить термическую деформацию в 23 раза.
Изменение температуры не может превышать 2 градуса Цельсия.
Рисунок 9 опущен[
Рисунок 10 слегка][
Рисунок 11 опущен][
Рисунок 12:[
Рисунок 13:[
Рисунок 14 опущен]
Если сравнить эти три фиксированных метода изготовления голографических пластин, мы получим наименьшее изменение длины (рис. 12).
При установке неподвижной пластины с использованием точной регулировки угла (рис. 9).
Мы получаем наименьшее изменение ширины (рис. 13).
При использовании универсальной крепежной пластины (рис. 3)
И минимальное изменение толщины (рис. 14)
Эта проблема также возникает при использовании универсальной крепежной пластины кронштейна.
Различные опоры могут уменьшать различные деформации.
Из расчетов и моделирования ясно, что длина и ширина наиболее чувствительны к изменениям температуры.
Поэтому для фиксации голографической пластины рекомендуется использовать установку для точной настройки угла, чтобы закрепить пластину с двух противоположных сторон. 5.
Для экспериментального исследования голографической платформы с термической деформацией и обеспечения высокой стабильности оптической системы для записи радужной голограммы требуется большое количество экспериментальных исследований.
В большинстве случаев вибрация или деформация в оптической схеме измеряется в микронах.
Таким образом, голографический метод используется для анализа стабильности оптической схемы, а также для моделирования и визуального сравнения экспериментальных результатов.
Для проведения испытаний используется призменная система (рис. 15).
Система Prism представляет собой двухлучевой интерферометр для наблюдения сгустков света.
Лазерный луч от облучающей головки 3 к объекту 4 является объектным лучом.
Камера 1 собирает рассеянный лазерный луч на объекте.
Опорный луч обычно достигает камеры непосредственно по оптоволокну.
Изменение формы объекта между исходным и силовым состояниями приводит к появлению полосы в верхней части изображения объекта, отображаемого на мониторе.
Рисунок 15 опущен]Рис.
На рисунке 16 показана картина голографических интерференционных полос на горячей поверхности (T + 2°C).
Общее применение (рис. 3), множественное применение (рис. 6)
Точная настройка угловых держателей (рис. 9).
Белая область на голографическом изображении и небольшое количество интерференционных линий соответствуют очень малому полю деформации голографической пластины.
Это означает, что при фиксации пластины в двух противоположных положениях происходит небольшая термическая деформация (рис. 16, с).
Рисунок 16 опущен]6.
В результате, при длине волны более 10% термическая деформация голографической пластины снизит качество голографического изображения.
Потому что в нашем случае L и W равны 0.
1 м, максимальное изменение температуры [DELTA]
Температура T не может превышать 0 во время процесса записи. 09°C.
Поскольку любое изменение температурных условий в процессе голографической записи может снизить яркость, мы рекомендуем использовать держатель пластины, который удерживает пластину с обеих противоположных сторон и предотвращает голографическую термическую деформацию.
Этот кронштейн повышает термическую стабильность голографической пластины в 23 раза.
Численные результаты проверяются с помощью системы голографических призм.
Минимальная термическая деформация определяется при закреплении пластины с двух противоположных сторон.
Ссылки получены 26 января 2009 г. и приняты 2 апреля 2009 г. [1.] Палевичус, А., Рагульскис, К.
Василий УКАС, Р., Бубулис, А.
История и перспективы развития голографической фотографии в Литве. - Труды Международной конференции.
Симпозиум, посвященный 60-летию изобретения голографии, 27 октября.
29, 2008, Спигфилд, Массачусетс, США. -Бетел, с. 2008368-377. [2.] Палевичус, А. Мульти-
Измерение интерференции с помощью цифровой голографической экспозиции.
Infomacines avijos IR valdymas. -Каунас, 2001, №1. 1(18), с. 22-29. [3. ]Хейман, Г., Стейнциг, М. Палевиус.
Голографическая призменная система для изучения мехатронных систем.
Вибрационная инженерия 2006: Протокол Шестой международной конференции, 12-14 октября 2006 г., стр. 27-29. [4.] Денц, К., Паулиат, Г., Розен, Г., Тшуди, Т.
Объемное голографическое мультиплексирование с использованием методов детерминированного фазового кодирования.
Оптический микроскоп, т. 85, выпуск 2-3, стр. 171-176. [5. ] Сосновски, Т.П., Когельник, Х.
УФ-голографические изображения, записанные в желатине с высоким содержанием хрома.
Прикладная оптика, т. 9, вып. 9, с. 2186-2187. [6. ]Тандон, Н., Ядава, Г.С.
Рамакришна, КМ
Сравнение нескольких технологий мониторинга состояния для обнаружения дефектов шарикоподшипников асинхронных двигателей.
Механическая система и обработка сигналов № 20071, с. 244-256. [7. ]Мендлович, Д. Кирющев, И. Два-
Компьютер канала
Создание и применение голографических изображений, связанных с оптическими технологиями.
Оптический микроскоп, т. 116, выпуски 4-
П, 1 мая 1995 г. 322-325. [8. ]Таннер, Л.Х.
Некоторые применения голографической фотографии в механике жидкости. -J. Sci. Instrum. , 1966, с. 43 81-83. [9. ]Тегзе, М. , Файгель, Г. , Бортель, Г. Сидни, С. Белахоски, М.
Симионовичи, Х-
Лучевая голография: трехмерные атомы.
Журнал сплавов и соединений, Вопрос 1.
П., 29 сентября 2005 г., стр. 92-98. [10. ]Валин, Х.Л., Гонсалвес, Э., Паласиос, Ф., Перес, М.Р.
Метод анализа смещения с помощью цифровой голографической технологии.
Оптика и лазеры в технике
Вопрос 1, январь, с. 99-111. [11. ] Чжай, ХК, Му, Г.Г., Ван, М.В., Лю, Ф.М., Пан, Д., Сюй, Кентукки
Трехмерные монохромные изображения, синтезированные в вертикальных областях.
Разделение записи нескольких основных голографических
Голографическая экспозиция.
Оптический микроскоп, т. 195, выпуски 1-
П, август 2001 г., стр. 141–149. [12. ]Чуанг, Э., Дроле, Дж.П., Лю, В., Псалтис, Д.
Модуль хранения данных компьютера.
Оптический складной вариант, 2000, с. 361-383. [13. ]Кумар, Р., Аггарвал, А.К.
Интерференционная картина скрытого фазового объекта кодирует защитную голограмму.
Оптический микроскоп, т.
Выпуск 279, 1 ноября 2007 г., с. 120-123. [14. ]Палявичюс А., Бусилас А.
Василий УКАС, Р.
Анализ интерференционных полос каждого звена вибрационной системы.
Журнал вибрационной инженерии.
Вильнюс: Вибромеханика. 2008, т. 10, № 2, с. 245-250. [15. ]Палявичюс А., Янушас Г.
, Остасявичюс В. , Баншевичюс Р. , Бусилас А.
Рубе Ляо, Д.
Динамический анализ пьезоэлектрических оптических сканеров с периодической микроструктурой.
2008, т. активная и пассивная интеллектуальная структура и интегрированная система6928, ст. № 69282H, с. 1-8. [16. ]Янусас, Г. Палевиус. , Бубулис, А.
Численный анализ устойчивости голографических пластин.
Вибрационная инженерия 2008: Протокол седьмой международной конференции, состоявшейся 9-11 октября 2008 года.
Каунас: zaiija, 2011-1822-1262, с. 83-86. [17. ]
Остасявичюс В. , Рагульскис М.К. Палевюс.
Кравценкене В., Янушас Г.
Применимость голографических технологий в неаналитических целях
Линейная динамика переключателей в электрических системах микрокомпьютеров.
Интеллектуальные структуры и материалы 2005: Интеллектуальная электроника, микроэлектромеханические системы, биотехнология и нанотехнология, 20055763, с. 405-413. [18. ]Палевичус, А., Янусас, Г., Бусилас, А., Привиус, Р., Бубулис, А.
Цифровая голографическая технология для анализа механических и электрических систем.
Вибрационная инженерия 2008: Протокол седьмой международной конференции, состоявшейся 9-11 октября 2008 года.
Каунас: zaiija, 2011-1822-1262, с. 78-82. [19. ]Мюллер Дж., Кеббел В., Юптнер В.
Цифровая голографическая технология как микрооптический метод с высокой апертурой обнаружения.
Оптика и лазеры в технике
43, 2005, 7 июля, выпуск 739-751. [20. ]Бансявичюс, Р.П., Драгасиус, Э. Палевиус. , Рагульскис,МК
Разработка интеллектуального датчика для обнаружения затвердевания композитных материалов. -Механика. -
Каунас: № ija, 2004. 5(49),с. 50-54. [21. ]Палявичюс А. , Рагульскис М.К.
, Остасявичюс В., Палявичюс Р.
Оценка динамического отклика системы передачи с тяговым усилием. -Механика. -
Каунас: № ija, 2000, №. 4(24),с. 41-44. [22. ]Палявичюс Р., Рагульскис М. Палевиус.
Динамический анализ и оптимизация прямого участка выхлопной трубы. -Механика. -
Каунас: № ija, 2000, №. 1(21), с. 59-62. [23. ]Сукелис, А.С., Рагульскис, М. Палевиус. , Баузис, Р.
Оценка динамической деформации модулятора звукового генератора. -Механика. -
Каунас: № ия, 1999, №1. 1(16), с. 24-28. [24. ] Коулман, член парламента
Анализ характеристической частоты колебаний
Гибкий манипулятор.
Журнал звука и вибрации
Выпуск 212, 23 апреля 1998 г., с. 109-120. [25. ]Копмаз О., Телли С.
Свободные колебания прямоугольной платформы с распределенной массой. -J.
Звук и вибрация.
Выпуск 251, март 2002 г. 39-57. [26. ]
Там Лу, мистер Гайус
Тамливитус.
М., Грисконис, Э.
, Пуодзюкинас, Лос-Анджелес, Янушас Г., Гуобиене А.
Периодическая микроструктура формируется с помощью технологии интерференционного экспонирования.
Экспериментальная технология.
Оксфорд: Blackwell Press, 200832, № 4, 0732-8818, стр. 23-28. [27. ]
Там Лу, мистер Гайус
Тамливитус.
М., Гуобиене, А.
, Пуодзюкинас, Лос-Анджелес, Янушас Г., Грисконис Э.
OfOVD формируется с использованием технологии лазерной интерференционной экспозиции.
Материаловедение, 2007, 513, № 3, с. 183-187. [28. ]Цзян, Ч., Фань, Ч., Го, Л. Два-
Ступенчатое изображение действительного изображения рассеивается перед голографической радужной голограммой.
Оптические и лазерные технологии, т.
25 страниц третьего номера за июнь 1993 г. 171-174. [29. ]Хомат, М., Грегора, И.
Метод проверки стабильности голографической системы.
Оптическая связь, т. 5, выпуск 1, с. 14-17. [30. ]Барейсис, Дж.
, Данискефикуте,. , Клейза, В.
Распределение напряжений в многослойных конструктивных элементах при наклонном изгибе. -Механика. -
Каунас: № ija, 2007, №. 6(68), с. 14-18. [31. ]Партаукас, Н., Барейсис, Дж.
Стрессовое состояние 2-
Двойной полый цилиндрический стержень. -Механика. -
Каунас: № ija, 2009, №. 1(75), с. 5-12. Г. Янушас*, А.
Технологический колледж.
44244 Каунас, Литва, E-mail: giedrius. janusas@ktu.
Каунасский технологический университет, Соединенные Штаты Америки
44244 Каунас, Литва, E-mail: arvydas. palevicius@ktu.