Составители:
Рубрика:
Цифровая Фурье-голография
104
Объектное поле обычно пространственно интермодулировано из-за вза-
имной интерференции волн, рассеянных различными частями поверхности
объекта. В сильно рассеянном когерентном поле формируется пятнистая ин-
терференционная структура – спекл-структура. Поэтому функция
()
2
ρ
r
S
U
фак-
тически описывает сильно неоднородное распределение интенсивности объ-
ектного поля, а второе слагаемое в (6) и (7), соответственно, определяет поле
дифракции – дифракционное гало, опорной волны
R
U
или
∗
R
U
на соответст-
вующей этому распределению голограммной структуре.
Третье слагаемое – самое важное в голографии, определяет комплексную
амплитуду поля восстановленной объектной волны
(
)
ρ
r
S
U
в (6) или
()
ρ
r
∗
S
U
в
(7). Если
constU
R
=
2
, то восстанавливается неискаженное объектное поле.
Четвертое слагаемое также определяет комплексную амплитуду восста-
новленного объектного поля, распространяющегося в 1
−
порядке дифракции,
направление которого существенно отличается от направления распростране-
ния объектного поля
S
U
на этапе записи, о чем свидетельствует сомножитель
2
R
U
в (6) или
()
2
∗
R
U
в (7).
Дифракционные преобразования волновых полей
Если голограмма записывается в области ближнего поля дифракции (ре-
гистрирующая среда располагается в этой области), то объектное поле в плос-
кости записи голограммы определяется интегральным преобразованием Френе-
ля комплексной амплитуды поля в плоскости
0
ρ
r
, примыкающей к объекту S
(рис. 1). Такую голограмму называют голограммой Френеля. Используя инте-
грал Френеля, комплексную амплитуду объектного поля
(
)
ρ
r
S
U
в плоскости за-
писи можно записать в виде
() ( )
[]
0
2
2
0
0
0
exp~
ρρρ
λ
π
ρρ
rrrrr
d
z
iUU
BS
∫∫
∞+
∞−
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
−
, (8)
где
()
0
ρ
r
B
U
– комплексная амплитуда объектного поля в плоскости
0
ρ
r
;
0
z
–
расстояние от плоскости
0
ρ
r
до плоскости записи голограммы
ρ
r
;
λ
– длина
волны.
Если голограмма записывается в дальней области дифракции, то интеграл
преобразования Френеля (8) в этом приближении сводится к интегральному
преобразованию Фурье. В этом случае говорят о записи фурье-голограммы. Для
комплексной амплитуды объектного поля в плоскости записи в дальней облас-
ти дифракции можно использовать выражение
() ()
∫∫
+
−
∞
∞
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−⋅
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
0
2
0
0
0
2
0
2
expexp~
ρρρ
λ
π
ρρ
λ
π
ρ
rrrrrr
d
z
iU
z
iU
BS
, (9)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- …
- следующая ›
- последняя »
