Targetes d'agraïment 3D Petite Cactus Sistema de gravació i preparació originals hologràfics

Petite Cactus 3D Thank You Cards Sistema de gravació i preparació original hologràfica

 

El sistema experimental utilitzat per a l'enregistrament hologràfic original inclou generalment una taula hologràfica que absorbeix els cops, un dispositiu de direcció del camí òptic, un divisor de feix, un expansor de feix, un col·limador, una lent d'imatge, una lent transformada de Fourier, un filtre de forat, un marc de placa seca, un marc de restabliment, un obturador, una exposició automàtica. i temporitzador fixador de desenvolupament, tallador de diversos graus de llibertat, barra de llum variable i altres components.

 

Taula hologràfica

L'holograma és un registre de franges d'interferència d'ona de referència i ona de llum d'objecte. Si la diferència de camí òptic entre les dues ones de llum canvia durant l'exposició, la modulació de les franges d'interferència es veurà afectada. Normalment es requereix un canvi de menys d'una dècima part de la diferència del camí òptic. Per tant, en el procés de producció original hologràfic, s'ha de prestar especial atenció a l'estabilitat del banc de treball hologràfic.

 

Els factors que afecten l'estabilitat inclouen la vibració, el flux d'aire i el canvi tèrmic. El principal impacte de la vibració prové de la vibració del sòl, si el mecanisme del component del sistema d'enregistrament està solt, amplificarà la vibració, per la qual cosa cal prendre mesures d'amortiment per al banc de treball hologràfic. La taula flotant d'aire hologràfica especial és la millor taula d'amortiment. Els mètodes senzills d'absorció de cops poden ser caixes de sorra, plàstics microporosos, coixins d'aire (amb el tub interior de la roda d'un cotxe o un avió) i ferro colat o granit amb un pes de 100 a 200 kg, i s'ha d'instal·lar una coberta d'aïllament. Si no hi ha coberta d'aïllament, l'habitació no s'ha de ventilar quan es grava l'holograma, el personal no ha de parlar en veu alta i mantenir-se allunyat del banc de treball.

 

El mètode per comprovar l'estabilitat de la taula és utilitzar els components del sistema d'enregistrament, organitzar un sistema d'interferòmetre Michelson de braç llarg, ajustar només de 3 a 5 serrells d'interferència i, a continuació, mirar els serrells, si hi ha vibració a l'exterior, la franja d'interferència. no canvia, es pot considerar per aconseguir la supressió de vibracions. A continuació, poseu un o dos miralls amb un coixí, si al cap d'un període de temps el serrell no canvia, es considera que el xoc és bo. Per tal de determinar encara més si l'holograma és sismoïdal, la posició i la direcció del mirall es poden canviar diverses vegades. Si la franja d'interferència no canvia, es pot determinar que s'aconsegueix l'eliminació de xoc. Quan s'utilitza làser polsat com a font de llum d'enregistrament, ja que el temps d'exposició és molt curt, no cal establir mesures d'absorció de cops i a prova de cops.

 

Element òptic

Els components òptics com les lents i els miralls fets per hologrames funcionen amb el mateix principi que els components òptics per a finalitats normals.

 

1. Per millorar la transmitància de la llum i evitar el soroll de la reproducció de l'holograma causat per una reflexió inútil, la superfície de la lent s'ha de recobrir amb una pel·lícula antireflex. A més, a l'hora de seleccionar una lent, cal escollir una lent sense defectes i brutícia, perquè provocaran soroll quan es grava i reprodueix l'holograma.

 

2. Quan la llum incideix a la base de vidre del mirall normal, primer s'ha de refractar i després reflectir-se, i la pèrdua de llum reflectida és molt gran. Al mateix temps, ambdós costats del substrat de vidre introduiran llum dispersa a causa de múltiples reflexos. Per tant, la fabricació de plaques hologràfiques requereix un mirall d'alta reflectivitat amb una gran planitud superficial i pel·lícula reflectant multicapa.

 

3. El divisor de feix és un component important del sistema d'enregistrament, i la seva funció és dividir el feix làser en dos o més feixs per tal de servir com a ona de referència i l'ona d'il·luminació de l'objecte. El divisor de feix normalment es xapa amb una pel·lícula d'interferència sobre una placa de vidre llarga. Hi ha dos tipus de pel·lícula d'interferència: pel·lícula dielèctrica multicapa i pel·lícula metàl·lica. La relació espectral es pot canviar o segmentar contínuament. El divisor de feix fet d'element de polarització pot ajustar contínuament la relació de divisor de feix i, en alguns casos, és necessari dividir el feix en tres o més feixs. Un mètode és utilitzar diversos divisors de feix, i l'altre mètode és utilitzar la difracció multietapa de reixes hologràfiques. La reixa hologràfica de fase també es pot utilitzar com a divisor de feix amb un canvi continu de la relació de divisor de feix, que es pot canviar contínuament sempre que es canviï l'angle d'incidència del làser.

 

4. Com que l'angle de divergència del feix làser és molt petit, cal utilitzar un mirall expansible per augmentar l'angle de divergència del feix. Normalment s'utilitza 20 vegades, 40 vegades la lent microobjectiu, o una única lent positiva o negativa amb una distància focal molt curta. De vegades, per tal de reduir elements òptics, s'utilitzen miralls esfèrics convexos o còncaus per expandir el feix i canviar la direcció del feix alhora.

 

Si s'utilitza una lent positiva amb una distància focal de f' per a l'expansió del feix i el diàmetre del punt del feix làser és 2, l'angle de divergència del feix després de l'expansió del feix és. Com que la distribució d'intensitat del feix làser és gaussiana, la distribució d'intensitat segueix sent gaussiana després de l'expansió del feix. Per tal d'uniformitzar la distribució de la intensitat de la llum, afegiu generalment una barra de llum al recorregut de la llum. Així, utilitzant només una petita part del feix, es perd molta energia.

 

5. La funció del filtre estenopeït és limitar la mida del feix i eliminar l'elevat soroll generat pel mirall expansor del feix i els elements òptics pels quals passa el feix abans d'expandir el feix. El filtre de forat és generalment una làmina de molibdè amb un gruix de 25, que es converteix en un forat de 5 a 30 μm mitjançant perforació làser. L'elecció de la mida del forat està relacionada amb la mida de la taca a la superfície focal del mirall d'expansió del feix i la mida del registre. Sense tenir en compte la resolució de la imatge, es pot seleccionar el forat fent referència a la fórmula anterior. Com que l'expansor del feix té certes aberracions, el punt real és més gran que el valor calculat anteriorment i la mida del forat es pot calcular aproximadament. El forat s'ha de col·locar al punt brillant de la superfície focal posterior del mirall d'expansió del feix quan estigui en ús. Normalment, el forat i l'extensor del feix es munten en un suport i la posició del forat es pot ajustar en tres direccions mútuament perpendiculars. En primer lloc, el forat es troba a prop del focus del mirall d'expansió del feix i es col·loca una pantalla de llum darrere del forat. Primer moure lleugerament la direcció vertical (o horitzontal) del volant d'ajust, amb la direcció horitzontal (o vertical) del volant per escanejar; Si no hi ha cap punt de llum a la pantalla, continueu repetint fins que hi hagi un punt de llum, moveu la posició del forat al llarg de l'eix òptic o la direcció vertical per augmentar gradualment la brillantor del punt de llum i ajusteu l'horitzontal. o direcció vertical del volant, de manera que l'anell de difracció concèntric i fosc s'observa a la pantalla de llum; Finalment, ajusteu la direcció de l'eix òptic, de manera que el radi del punt brillant central continuï expandint-se, la brillantor augmenta gradualment fins a la més brillant.

 

6. Escampadors Vidre mòlt, guix, paper blanc, etc., es poden utilitzar com a dispersors. Un dispersor s'utilitza per obtenir un camp de llum dispers uniforme. En primer lloc, cal que la il·luminació del dispersor sigui uniforme perquè la llum dispersa sigui uniforme. Els bons dispersors en la direcció del flux lluminós i la direcció normal de la diferència de flux lluminós és molt petita, compleixen la relació, de manera que en el rang de=± 20 graus i la diferència és inferior al 6%.

Preparació del sistema de gravació original hologràfic

1. Preparació de l'objecte a fotografiar Holografia Els objectes fotogràfics d'ús habitual són en la seva majoria objectes petits, brillants i molt reflectants. Per a objectes com ara ornaments de vidre, s'aplica una fina capa de greix a la superfície abans de disparar, de manera que tingui característiques de dispersió difusa. Si s'utilitza un làser d'heli-neó amb una potència de sortida de 10 mW, la mida de l'objecte il·luminat pot ser de fins a 20 cm × 30 cm. Si s'utilitza un làser d'ions d'argó seleccionat pel mode, l'objecte pot ser de fins a 30 × 50 cm. Si s'utilitza un làser robí de pols gegant, es pot fer una imatge humana.

 

2. Trieu una planxa seca que es ven al mercat etiquetada amb el làser per a la qual convé. Segons els requisits del client per al tipus de marca hologràfica i els requisits de disseny del color de la disposició, s'ha de seleccionar la placa seca adequada per a la longitud d'ona i la sensibilitat de la font de llum d'enregistrament. Si el preu és correcte, trieu una versió seca d'alta resolució tant com sigui possible.

 

3. Preparació i ajust del làser Tot i que el raig làser té un alt grau de coherència, encara és necessari comprovar i ajustar el làser abans de fer la placa hologràfica, perquè puguin coincidir correctament per aconseguir l'estat de treball ideal. Hi ha cinc elements principals per a la inspecció làser:

 

① Si hi ha llum dispersa en el cas d'un únic mode transversal;

 

② Si la potència de sortida d'oscil·lació arriba a l'índex especificat;

 

(3) Tant si es tracta d'un mode longitudinal únic, si es tracta d'una sortida en mode multilongitudinal, cal comprovar quin tipus de mode multilongitudinal;

 

④ Si hi ha soroll barrejat a la sortida d'oscil·lació;

 

⑤ Si es tracta d'una oscil·lació contínua estable.

 

De les cinc comprovacions anteriors, les tres primeres són especialment importants. Com que té un gran impacte en la qualitat de la imatge de reproducció de l'holograma, s'ha de comprovar amb èmfasi. Després de la inspecció, si es constata que no compleix els requisits, s'ha d'ajustar.

 

(1) La selecció i l'ajust de l'holografia en mode transversal requereix una font de llum amb bona coherència espacial, i la coherència espacial del feix làser està determinada pel seu mode transversal. Es fixa la diferència de fase del front d'ona del raig làser en el mateix mode transversal. El làser utilitzat per a l'enregistrament hologràfic sempre es selecciona com a mode transversal únic. Si el feix làser no és un feix làser de mode transversal únic, sinó un feix làser de mode multitransversal, no es poden formar franges d'interferència uniformes a l'holograma. Quan es reprodueixi, apareixerà un patró horitzontal i apareixeran marques a la imatge.

 

 

Hi ha tres raons principals per a múltiples modes transversals:

① El disseny del ressonador òptic no és raonable;

 

(2) Enganxar la pols als miralls i a les finestres Brewster;

③ El paral·lelisme del ressonador no és bo.

El mètode d'ajust és el següent: primer, engegueu la font d'alimentació de manera que el làser emès pel làser brilli sobre un paper blanc i observeu si es tracta d'un únic mode transversal. Si no és un únic mode transversal, analitzeu-ne el motiu. Si pertany al primer cas, el làser He-ne de cavitat externa es pot substituir per un mirall el radi de curvatura del qual és adequat per al tub de descàrrega. Si no es pot canviar, el paral·lelisme del mirall es pot ajustar lleugerament observant el patró de sortida del làser fins que s'obté la sortida en mode transversal únic, i després es fixa, o entre el tub de descàrrega i el mirall, poseu un forat amb un diàmetre de d'uns 2 a 3 mm, de manera que el raig làser es dispara a través del forat al mirall per ajustar-lo. Per als làsers de robí, es poden inserir forats de 2 ~ 4 mm entre la vareta de robí i el mirall, i la posició dels forats es pot ajustar i fixar observant el patró d'oscil·lació del làser. El material del forat pot ser una placa metàl·lica fina. La mida del forat ve determinada pel diàmetre de la vareta de robí i la mida de l'oscil·lació, de manera que el valor òptim variarà. S'han de preparar diversos tipus de forats de diferents diàmetres per al seu ús.

 

Si hi ha un patró complex al lloc, és principalment a causa de la pols a l'exterior del mirall de sortida del làser. Si aquest és el cas, podeu utilitzar un assecador de cabell per bufar aire a la superfície del mirall i la finestra de la finestra Bluster, o utilitzar nitrogen comprimit per eliminar la pols. Si la pols s'uneix a una altra brutícia, podeu utilitzar una bola de cotó o un paper mirall amb acetona o etanol, barreja d'èter (etanol, proporció d'èter de 6:4 o 5:5) per agitar enèrgicament l'excés de líquid, netejar suaument el mirall, presteu atenció a no ratllar el mirall, netejar el paper del mirall o la bola de cotó després d'un reemplaçament.

 

Si és el tercer cas, com en el primer cas, observant el patró d'oscil·lació làser, el mirall del ressonador s'ajusta lleugerament perquè els dos miralls siguin paral·lels. En el mode transversal únic, la potència de sortida del làser és màxima. Si els dos miralls encara no són paral·lels, el seu paral·lelisme es pot ajustar de la següent manera.

 

① Feu un petit forat amb un diàmetre d'aproximadament 1 ~ 2 mm amb el gruix de paper adequat i dibuixeu diversos forats petits concèntrics amb un espai d'uns 1 mm.

 

② Organitzeu el tub de descàrrega, el filtre de color ND, el mirall, la llanterna i el forat d'acord amb la situació que es mostra a la figura 5-9, engegueu l'alimentació i el tub de descàrrega es troba en estat de descàrrega. Col·loqueu el forat en una posició on es pugui veure completament el centre del tub de descàrrega i observeu si la imatge del cercle concèntric dibuixada a la cartolina del forat reflectida al mirall és clara. Si no podeu veure clarament, la llanterna es pot utilitzar per il·luminar el cartró estenopejat i, a continuació, ajustar el mirall, de manera que la imatge del cercle concèntric i el tub de descàrrega siguin concèntrics (és a dir, coaxials), llavors el tub de descàrrega serà estar vertical amb el mirall. Ajustant l'altre mirall de la mateixa manera, es pot ajustar bé el paral·lelisme del ressonador.

 

Nota: atès que el mètode anterior és ajustar el paral·lelisme del ressonador observant el mirall amb l'ull, en el moment que el mirall s'ajusti perquè sigui paral·lel, es produirà una sortida làser forta per apunyalar l'ull. Així, a mesura que us acosteu al paral·lelisme desitjat, allunyeu els ulls i ajusteu-lo girant el cargol d'ajust del reflector en la direcció desitjada del moviment del mirall. Per als làsers de cavitat externa, es pot inserir un filtre ND entre la finestra de Brewster i el mirall o es poden utilitzar ulleres protectores per ajustar-se. Si es tracta d'un làser He-ne de tipus cavitat, el tub de descàrrega es deforma a causa de l'expansió tèrmica, de manera que el mode transversal del feix làser canvia i redueix la potència de sortida, llavors l'estat d'instal·lació del tub de descàrrega es pot ajustar lleugerament a assolir la seva potència de sortida normal.

 

Comproveu si el ressonador té una fuga de llum diferent del làser de sortida requerit i, a continuació, utilitzeu un drap negre gruixut per bloquejar la llum. Si la fuita de llum és de color blanc blavós, aquesta és la llum generada per la descàrrega del tub de descàrrega, i també es pot configurar una barra de llum petita a la sortida del làser per eliminar-la.

 

(2) Selecció i ajust del mode longitudinal per a l'ús de làsers He-Ne petits com a llum d'enregistrament, no és necessari realitzar un treball especial de selecció del mode longitudinal. Si s'utilitzen làsers grans d'heli-neó, làsers d'ions d'argó i làsers de rubí com a fonts de llum d'enregistrament, especialment quan l'enregistrament d'objectes d'escena grans requereix una llarga longitud coherent, s'ha de seleccionar i ajustar el mode longitudinal i un únic feix làser de mode longitudinal. ser utilitzat.

 

(3) Reduïu el soroll si: ① el corrent de descàrrega del làser és inadequat; (2) Hi ha pols o flux d'aire entre el mirall i la finestra de Brewster; ③ En l'oscil·lació multimode, la freqüència de ritme es genera entre els modes. En la potència de sortida del làser, el soroll que canvia amb el temps es barrejarà i la coherència del feix làser empitjorarà.

 

El mètode de reducció de soroll és el següent: si el soroll es genera pel primer motiu, per al làser He-ne el corrent de descàrrega del qual es pot canviar, la sortida del làser es pot observar amb l'oscil·loscopi rebut pel galvanòmetre òptic i el corrent de descàrrega. es pot ajustar fins que la potència de sortida del làser arribi al màxim i el soroll es redueixi al mínim. Per al làser d'heli-neó amb corrent de descàrrega fixa, l'extrem primari del corrent d'excitació es pot equipar amb un regulador de resistència variable per ajustar el corrent de descàrrega. Si és el segon motiu (només cavitat externa o làser de cavitat semiexterna, hi ha aquest fenomen de soroll), es pot resoldre mitjançant el bloqueig i la convecció d'aire exterior.

 

Si pertany a la tercera raó, es pot resoldre mitjançant el mètode de selecció de mode longitudinal únic.

 

A més de les tres raons principals anteriors, si la font d'alimentació d'excitació és inestable, la tensió d'alimentació d'excitació és inadequada, el tub de descàrrega i el mirall no estan fixats i la vida útil del làser augmenta, també és la causa. de soroll. Per tant, hem d'analitzar acuradament les causes d'aquest tipus de sorolls i adoptar diferents mètodes per resoldre'l.

 

4. Components òptics i altres components

Segons el tipus d'original hologràfic gravat i els requisits de disseny de la ruta òptica de gravació, primer es dibuixa un diagrama de configuració. A continuació, seleccioneu el nombre de divisors de feix, filtres de forats, lents convexes i miralls complets, prepareu un marc de placa seca, un obturador de segon o 1/250 s i un mesurador de potència làser que pot mesurar de microwatts a deu microwatts. A més, prepareu plaques difusores com ara plaques de vidre de llana.

 

5. Configureu una ruta òptica d'enregistrament

(1) Quan la direcció del feix és paral·lela a la taula de treball, la direcció del feix primer ha de ser paral·lela a la plataforma de treball. L'alçada del raig làser ha de ser moderada. Si l'alçada de la sortida del làser no és adequada, apliqueu l'ajust del mirall de llum d'elevació (o caiguda) a l'alçada adequada, utilitzant el mecanisme d'ajustament del reflector o el mirall d'elevació i un suport mòbil amb un marcador d'alçada fix per ajustar-lo. el raig làser paral·lel a la superfície de treball.

(2) Després d'ajustar la selecció de la relació de divisió del feix de la divisió del feix, s'ha d'instal·lar el divisor de feix. La selecció de la proporció de divisió del feix del divisor de feix ha de tenir en compte la mida de l'objecte d'enregistrament i la capacitat de dispersió de la superfície. La relació d'intensitat del feix a la superfície del suport d'enregistrament es manté en el rang de 1-10.

(3) La fórmula general per al règim de modulació de la franja d'interferència de la direcció de polarització del feix làser és, on és la relació del feix de referència amb el feix de l'objecte, és l'angle entre la direcció de vibració del feix de referència i el feix d'objecte, i τ(t) és la coherència temporal del feix de referència. La fórmula anterior mostra que la llum polaritzada que és perpendicular entre elles no pot produir ratlles brillants i fosques. A causa de la finestra de Brewster, la sortida del làser és llum polaritzada i la direcció de polarització hauria de ser perpendicular al pla incident del feix. Tot i que el feix làser de sortida del làser de cavitat no és llum polaritzada, hi ha una característica que la intensitat de la llum en una determinada direcció de vibració és la més gran, de manera que aquesta direcció hauria de ser perpendicular al pla incident.

(4) El feix làser s'ha d'ajustar pel centre del mirall d'expansió del feix i el col·limador, quan s'instal·la el mirall d'expansió del feix, el mirall d'expansió del feix s'ha d'ajustar cap amunt, cap avall o cap a l'esquerra i dreta (sense forats) de manera que el el centre del punt de llum emès coincideix amb el raig làser; Quan s'utilitza un col·limador, la posició del centre de la lent hauria de coincidir amb el centre del feix làser abans que el feix làser s'ampliï. El mètode consisteix a veure si una sèrie de punts de llum reflectits per les dues superfícies de la lent estan en la mateixa línia.

(5) La instal·lació estable de diversos components de l'estructura mecànica dels diferents elements òptics del suport té majoritàriament un ajust de llibertat de 2 a 4 graus, que s'utilitza per comprovar si les parts del mecanisme estan soltes, els cargols de fixació per estrènyer, l'ajust de la peça que s'ha d'instal·lar a la posició mitjana és bo, el suport s'utilitza generalment sobre una taula magnètica, registreu-lo i la taula amb fermesa.