Petite Cactus 3D padėkos atvirukai Holografinė originali įrašymo sistema ir paruošimas

Petite Cactus 3D Thank You Cards Holografinė originali įrašymo sistema ir paruošimas

 

Eksperimentinė sistema, naudojama originaliam holografiniam įrašymui, paprastai apima smūgius sugeriančią holografinę lentelę, optinio kelio valdymo įtaisą, pluošto skirstytuvą, spindulio plėtiklį, kolimatorių, vaizdo lęšį, Furjė transformacijos objektyvą, skylės filtrą, sausos plokštės rėmelį, atstatymo rėmelį, užraktą, automatinį ekspoziciją. ir tobulinimo fiksatoriaus laikmatis, kelių laisvės laipsnių žoliapjovė, kintama šviesos juosta ir kiti komponentai.

 

Holografinė lentelė

Holograma yra atskaitos bangos ir objekto šviesos bangos trukdžių pakraščių įrašas. Jei ekspozicijos metu pasikeis optinio kelio skirtumas tarp dviejų šviesos bangų, tai turės įtakos trikdžių pakraščių moduliacijai. Paprastai reikia pakeisti mažiau nei vieną dešimtąją optinio kelio skirtumo. Todėl holografinio originalaus gamybos procese ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas holografinio darbastalio stabilumui.

 

Stabilumą įtakojantys veiksniai yra vibracija, oro srautas ir šilumos pokytis. Pagrindinis vibracijos poveikis atsiranda dėl žemės vibracijos, jei įrašymo sistemos komponento mechanizmas yra laisvas, tai sustiprins vibraciją, todėl būtina imtis holografinio darbastalio slopinimo priemonių. Specialus holografinis oru plaukiojantis stalas yra geriausias slopinimo stalas. Paprasti smūgių amortizavimo būdai gali būti smėlio dėžės, mikroporuotas plastikas, oro pagalvės (su automobilio ar lėktuvo rato vidiniu vamzdžiu) ir ketaus arba granito svoris 100–200 kg, taip pat turi būti įrengtas izoliacinis dangtis. Jei nėra izoliacinio dangčio, hologramos įrašymo metu patalpos neturėtų būti vėdinamos, darbuotojai neturėtų garsiai kalbėti ir laikytis atokiai nuo darbo stalo.

 

Lentelės stabilumo patikrinimo būdas yra naudoti įrašymo sistemos komponentus, sutvarkyti ilgos rankenos Michelson interferometro sistemą, sureguliuoti tik 3–5 trukdžių kraštelius ir tada stebėti kraštelius, jei lauke yra vibracija, trukdžių kraštą. nesikeičia, galima manyti, kad pasiekiamas vibracijos slopinimas. Tada uždėkite vieną ar du veidrodžius su pagalvėlėmis, jei po kurio laiko pakraštys nesikeičia, manoma, kad smūgis yra geras. Siekiant toliau nustatyti, ar holograma yra seismoidinė, veidrodžio padėtis ir kryptis gali būti keičiami kelis kartus. Jei trukdžių pakraštys nesikeičia, galima nustatyti, kad smūgis pašalinamas. Kai kaip įrašymo šviesos šaltinis naudojamas impulsinis lazeris, nes ekspozicijos laikas yra labai trumpas, nereikia nustatyti smūgio sugerties ir smūgiams atsparių priemonių.

 

Optinis elementas

Optiniai komponentai, tokie kaip lęšiai ir veidrodžiai, pagaminti iš hologramų, veikia tuo pačiu principu kaip ir įprastos paskirties optiniai komponentai.

 

1. Siekiant pagerinti šviesos pralaidumą ir išvengti hologramos atkūrimo triukšmo, kurį sukelia nenaudingas atspindys, objektyvo paviršius turi būti padengtas antirefleksine plėvele. Be to, renkantis objektyvą, būtina rinktis objektyvą be defektų ir nešvarumų, nes įrašant ir atkuriant hologramą jie kels triukšmą.

 

2. Kai šviesa patenka į paprasto veidrodžio stiklinį pagrindą, ji pirmiausia turi lūžti, o tada atsispindėti, o atspindėtos šviesos praradimas yra labai didelis. Tuo pačiu metu abi stiklo pagrindo pusės skleis šviesą dėl daugybės atspindžių. Todėl holografinių plokščių gamybai reikalingas didelio atspindžio veidrodis su dideliu paviršiaus plokštumu ir daugiasluoksne atspindinčia plėvele.

 

3. Spindulio skirstytuvas yra svarbi įrašymo sistemos sudedamoji dalis, o jo paskirtis – padalinti lazerio spindulį į du ar daugiau spindulių, kad jis būtų atskaitos banga ir objekto apšvietimo banga. Spindulio skirstytuvas dažniausiai yra padengtas interferencine plėvele ant ilgos stiklo plokštės. Yra dviejų tipų trukdžių plėvelės: daugiasluoksnė dielektrinė plėvelė ir metalinė plėvelė. Spektrinį santykį galima nuolat keisti arba segmentuoti. Iš poliarizacijos elemento pagamintas pluošto daliklis gali nuolat reguliuoti pluošto skirstytuvo santykį, o kai kuriais atvejais reikia skaidyti spindulį į tris ar daugiau pluoštų. Vienas iš būdų yra naudoti kelis pluošto skirstytuvus, o kitas – holografinių gardelių daugiapakopę difrakciją. Fazinė holografinė gardelė taip pat gali būti naudojama kaip pluošto skirstytuvas, nuolat keičiantis pluošto skirstytuvo santykį, kurį galima nuolat keisti tol, kol keičiasi lazerio kritimo kampas.

 

4. Kadangi lazerio spindulio divergencijos kampas yra labai mažas, reikia naudoti besiplečiantį veidrodį, kad būtų padidintas spindulio divergencijos kampas. Paprastai naudojamas 20 kartų, 40 kartų didesnis už mikroobjektyvą arba vienas teigiamas arba neigiamas objektyvas su labai trumpu židinio nuotoliu. Kartais, siekiant sumažinti optinius elementus, išgaubti arba įgaubti sferiniai veidrodžiai naudojami plėsti pluoštą ir tuo pačiu pakeisti spindulio kryptį.

 

Jei pluoštui plėsti naudojamas teigiamas lęšis, kurio židinio nuotolis yra f ', o lazerio spindulio taško skersmuo yra 2, spindulio divergencijos kampas po pluošto išplėtimo yra. Kadangi lazerio spindulio intensyvumo pasiskirstymas yra Gauso, intensyvumo pasiskirstymas vis dar yra Gauso po pluošto plėtimosi. Kad šviesos intensyvumo pasiskirstymas būtų vienodas, šviesos kelyje paprastai pridėkite šviesos juostą. Taigi, naudojant tik nedidelę sijos dalį, prarandama daug energijos.

 

5. Smeigtuko filtro funkcija yra apriboti pluošto dydį ir pašalinti didelį triukšmą, kurį sukelia spindulio besiplečiantis veidrodis ir optiniai elementai, pro kuriuos spindulys praeina prieš išplečiant spindulį. Smeigtukas filtras paprastai yra 25 storio molibdeno lakštas, iš kurio gręžiant lazeriu paverčiama 5–30 μm skylutė. Smeigtuko skylės dydžio pasirinkimas yra susijęs su dėmės dydžiu ant spindulio besiplečiančio veidrodžio židinio paviršiaus ir įrašo dydžiu. Neatsižvelgiant į vaizdo skiriamąją gebą, skylę galima pasirinkti pagal aukščiau pateiktą formulę. Kadangi pluošto plėtiklis turi tam tikrų nukrypimų, tikroji vieta yra didesnė nei anksčiau apskaičiuota vertė, o skylės dydį galima apskaičiuoti apytiksliai. Smeigtukas turi būti dedamas ant šviesios dėmės, esančios spindulį plečiančio veidrodžio galinio židinio paviršiuje, kai naudojamas. Paprastai skylutė ir sijos ilgintuvas montuojami ant laikiklio, o skylės padėtis gali būti reguliuojama trimis viena kitai statmenomis kryptimis. Pirma, skylutė dedama šalia spindulio besiplečiančio veidrodžio židinio, o už skylutės uždedamas šviesos ekranas. Pirmiausia šiek tiek pasukite reguliavimo rankračio vertikalią (arba horizontalią) kryptį, kad nuskaitytumėte horizontalią (arba vertikalią) rankinio rato kryptį; Jei ekrane nėra šviesios dėmės, kartokite tol, kol atsiras šviesa, perkelkite skylutės padėtį išilgai optinės ašies arba vertikalia kryptimi, kad palaipsniui padidintumėte šviesos taško ryškumą, ir tiksliai sureguliuokite horizontalią padėtį. arba vertikalią rankračio kryptį, kad šviesos ekrane būtų stebimas koncentrinis šviesos ir tamsos difrakcijos žiedas; Galiausiai tiksliai sureguliuokite pagal optinės ašies kryptį, kad centrinės šviesios dėmės spindulys toliau plėstųsi, o ryškumas palaipsniui didėtų iki ryškiausio.

 

6. Barstytuvai Kaip barstytuvai gali būti naudojami šlifuotas stiklas, tinkas, baltas popierius ir kt. Vienodai išsklaidytos šviesos laukui gauti naudojamas sklaidiklis. Pirma, sklaidytuvo apšvietimas turi būti vienodas, kad išsklaidyta šviesa būtų vienoda. Geri sklaidytuvai šviesos srauto kryptimi ir įprastos krypties šviesos srauto skirtumas yra labai mažas, atitinka ryšį, todėl =±20 laipsnių diapazone ir skirtumas yra mažesnis nei 6%.

Holografinės originalios įrašymo sistemos paruošimas

1. Fotografuojamo objekto paruošimas Holografijoje dažniausiai naudojami fotografijos objektai yra maži, blizgūs ir labai atspindintys objektai. Tokiems objektams, kaip stiklo papuošalai, prieš fotografuojant paviršius užtepamas plonu tepalo sluoksniu, kad jis išsklaidytųsi. Jei naudojamas helio-neoninis lazeris, kurio išėjimo galia 10mW, apšviečiamo objekto dydis gali būti iki 20cm×30cm. Jei naudojamas pasirinkto režimo argono jonų lazeris, objektas gali būti iki 30×50 cm. Jei naudojamas milžiniškas impulsinis rubino lazeris, galima padaryti žmogaus vaizdą.

 

2. Pasirinkite rinkoje parduodamą sausą plokštę, pažymėtą lazeriu, kuriam ji tinka. Atsižvelgiant į kliento reikalavimus dėl holografinio prekės ženklo tipo ir išdėstymo spalvų dizaino reikalavimų, reikia pasirinkti sausą plokštę, atitinkančią įrašymo šviesos šaltinio bangos ilgį ir jautrumą. Jei kaina tinkama, kiek įmanoma rinkitės aukštos raiškos sausą versiją.

 

3. Lazerio paruošimas ir reguliavimas Nors lazerio spindulys pasižymi dideliu koherentiškumo laipsniu, prieš gaminant holografinę plokštę vis tiek būtina patikrinti ir sureguliuoti lazerį, kad jie tinkamai sutaptų ir būtų pasiekta ideali darbo būsena. Yra penki pagrindiniai lazerinio patikrinimo elementai:

 

① Ar yra išsklaidytos šviesos, kai veikia vienas skersinis režimas;

 

② ar virpesių išėjimo galia pasiekia nurodytą indeksą;

 

(3) Nesvarbu, ar tai yra vienas išilginis režimas, jei tai yra kelių išilginio režimo išvestis, būtina patikrinti, koks yra kelių išilginis režimas;

 

④ Ar svyravimo išvestyje nėra triukšmo;

 

⑤ Nesvarbu, ar tai yra stabilus nuolatinis svyravimas.

 

Iš minėtų penkių patikrinimų pirmieji trys yra ypač svarbūs. Kadangi tai turi didelę įtaką hologramos atkūrimo vaizdo kokybei, ją reikia atidžiai tikrinti. Po apžiūros nustačius, kad ji neatitinka reikalavimų, ją reikėtų pakoreguoti.

 

(1) Norint pasirinkti ir koreguoti skersinio režimo holografiją, reikalingas šviesos šaltinis, turintis gerą erdvinę koherenciją, o lazerio spindulio erdvinę darną lemia jo skersinis režimas. Lazerio spindulio bangos fronto fazių skirtumas tame pačiame skersiniame režime yra fiksuotas. Holografiniam įrašymui naudojamas lazeris visada pasirenkamas kaip vienas skersinis režimas. Jei lazerio spindulys yra ne vieno skersinio režimo, o kelių skersinių modų lazerio spindulys, tai hologramoje negali susidaryti vienodų trukdžių kraštelių. Kai atkuriamas, atsiras horizontalus raštas, o vaizde atsiras žymės.

 

 

Yra trys pagrindinės kelių skersinių režimų priežastys:

① Optinio rezonatoriaus konstrukcija yra nepagrįsta;

 

(2) dulkių pritvirtinimas prie veidrodžių ir „Brewster“ langų;

③ Rezonatoriaus lygiagretumas nėra geras.

Reguliavimo būdas yra toks: Pirmiausia įjunkite maitinimą taip, kad lazerio skleidžiamas lazeris šviestų ant balto popieriaus lapo, ir stebėkite, ar tai vieno skersinio režimo. Jei tai nėra vienas skersinis režimas, išanalizuokite priežastį. Jei jis priklauso pirmam atvejui, išorinės ertmės He-ne lazeris gali būti pakeistas veidrodžiu, kurio kreivio spindulys yra tinkamas išleidimo vamzdžiui. Jei jo negalima pakeisti, veidrodžio lygiagretumą galima šiek tiek pakoreguoti stebint lazerio išvesties modelį, kol gaunama vieno skersinio režimo išvestis, tada pritvirtinti arba tarp išlydžio vamzdžio ir veidrodžio įkišti skylę, kurios skersmuo apie 2–3 mm, kad lazerio spindulys būtų nukreiptas per skylutę į veidrodį, kad būtų galima sureguliuoti. Rubininiams lazeriams tarp rubino strypo ir veidrodžio galima įterpti 2–4 mm skylutes, o angų padėtį galima reguliuoti ir užfiksuoti stebint lazerio virpesių modelį. Smeigtuko medžiaga gali būti plona metalinė plokštė. Smeigtuko dydis nustatomas pagal rubino strypo skersmenį ir svyravimo dydį, todėl optimali vertė skirsis. Naudojimui reikia paruošti įvairių tipų skirtingo skersmens skylutes.

 

Jei taške yra sudėtingas raštas, dažniausiai tai yra dėl dulkių, esančių lazerio išvesties veidrodžio išorėje. Tokiu atveju galite naudoti plaukų džiovintuvą, kad išpūstumėte orą ant veidrodinio veidrodžio paviršiaus ir Bluster lango lango arba suslėgtu azotu nupūstumėte dulkes. Jei dulkės yra prilipusios prie kitų nešvarumų, galite naudoti vatos rutulį arba veidrodinį popierių su acetonu arba etanoliu, eterio mišiniu (etanolis, eterio santykis 6:4 arba 5:5), kad stipriai nukratytų skysčio perteklių, švelniai nuvalykite veidrodis, atkreipkite dėmesį, kad nesubraižytumėte veidrodžio, po pakeitimo nuvalykite veidrodinį popierių ar vatą.

 

Jei tai yra trečias atvejis, kaip ir pirmuoju atveju, stebint lazerio virpesių modelį, rezonatoriaus veidrodis šiek tiek pakoreguojamas taip, kad du veidrodžiai būtų lygiagrečiai. Vieno skersinio režimo lazerio išėjimo galia yra didžiausia. Jei abu veidrodžiai vis tiek nėra lygiagrečiai, jų lygiagretumą galima reguliuoti taip.

 

① Su atitinkamo storio popieriumi padarykite nedidelę maždaug 1–2 mm skersmens skylutę ir nubrėžkite joje keletą koncentrinių mažų skylučių, kurių atstumas būtų apie 1 mm.

 

② Išlydžio vamzdelį, ND spalvų filtrą, veidrodį, žibintuvėlį ir skylutę sutvarkykite taip, kaip parodyta paveikslėlyje 5-9, įjunkite maitinimą ir iškrovimo vamzdis bus iškrovos būsenoje. Padėkite skylutę tokioje padėtyje, kad būtų visiškai matomas išleidimo vamzdžio centras, ir stebėkite, ar ant smeigtuko kartono nupieštas koncentrinis apskritimo vaizdas, atsispindėjęs ant veidrodžio, yra aiškus. Jei nematote aiškiai, žibintuvėliu galima apšviesti smeigtukų kartoną, o tada sureguliuoti veidrodį taip, kad koncentrinio apskritimo vaizdas ir išleidimo vamzdis būtų koncentriški (ty bendraašis), tada išlydžio vamzdis būti vertikaliai su veidrodžiu. Lygiai taip pat reguliuojant kitą veidrodį, galima gerai sureguliuoti rezonatoriaus lygiagretumą.

 

Pastaba: kadangi aukščiau pateiktas metodas skirtas reguliuoti rezonatoriaus lygiagretumą stebint veidrodį akimis, akimirką, kai veidrodis nustatomas lygiagrečiai, bus sukurtas stiprus lazerio išvestis, kad įdurtų akį. Taigi, artėdami prie norimo lygiagretumo, atitraukite akis ir sureguliuokite atšvaito reguliavimo varžtą norima veidrodžio judėjimo kryptimi. Išorinių ertmių lazeriams tarp Brewster lango ir veidrodžio galima įstatyti ND filtrą arba reguliuoti galima nešioti apsauginius akinius. Jei tai yra ertmės tipo He-ne lazeris, išleidimo vamzdis deformuojamas dėl šiluminio plėtimosi, todėl keičiasi skersinis lazerio spindulio režimas ir sumažėja išėjimo galia, tada išleidimo vamzdžio montavimo būsena gali būti šiek tiek pakoreguota iki pasiekti įprastą išėjimo galią.

 

Patikrinkite, ar rezonatoriuje nėra šviesos nuotėkio, išskyrus reikiamą išėjimo lazerį, tada naudokite storą juodą audinį, kad užblokuotumėte šviesą. Jei šviesos nuotėkis yra melsvai baltas, tai yra šviesa, kurią sukuria išleidimo vamzdžio išlydis, o lazerio išleidimo angoje taip pat galima nustatyti mažą skylę šviesos juostą, kad būtų pašalinta.

 

(2) Išilginio režimo parinkimas ir reguliavimas, norint naudoti mažus He-Ne lazerius kaip fiksuojančią šviesą, nereikia atlikti specialių išilginio režimo parinkimo darbų. Jei kaip įrašymo šviesos šaltiniai naudojami dideli helio-neoniniai lazeriai, argono jonų lazeriai ir rubino lazeriai, ypač kai dideliems scenos objektams įrašyti reikalingas didelis koherentinis ilgis, reikia pasirinkti ir sureguliuoti išilginį režimą ir vieno išilginio režimo lazerio spindulį. būti naudojamas.

 

(3) Sumažinkite triukšmą, jei: ① lazerio iškrovimo srovė yra netinkama; (2) tarp veidrodžio ir Brewster lango yra dulkių arba oro srautas; ③ Kelių režimų virpesių metu ritmo dažnis generuojamas tarp režimų. Lazerio išėjimo galioje laikui bėgant kintantis triukšmas susimaišys, o lazerio spindulio koherencija pablogės.

 

Triukšmo mažinimo metodas yra toks: jei triukšmas kyla dėl pirmos priežasties, lazerio He-ne, kurio iškrovos srovę galima keisti, lazerio išėjimą galima stebėti osciloskopu, kurį priima optinis galvanometras, ir išlydžio srovę. galima reguliuoti tol, kol lazerio išėjimo galia pasieks maksimalią, o triukšmas bus sumažintas iki minimumo. Helio-neoninio lazerio su fiksuota iškrovimo srove pirminiame žadinimo srovės gale gali būti įrengtas kintamos varžos reguliatorius iškrovos srovei reguliuoti. Jei tai antroji priežastis (tik išorinės ertmės arba pusiau išorinės ertmės lazeris, yra šis triukšmo reiškinys), ją galima išspręsti blokuojant ir išorine oro konvekcija.

 

Jei tai priklauso trečiajai priežasčiai, ją galima išspręsti vieno išilginio režimo pasirinkimo metodu.

 

Be pirmiau minėtų trijų pagrindinių priežasčių, jei žadinimo maitinimo šaltinis yra nestabilus, žadinimo maitinimo įtampa netinkama, išlydžio vamzdis ir veidrodis nėra pritvirtinti, o lazerio tarnavimo laikas pailgėja, tai taip pat yra priežastis. triukšmo. Todėl turėtume atidžiai išanalizuoti tokio triukšmo priežastis ir imtis įvairių metodų, kaip jį išspręsti.

 

4. Optiniai komponentai ir kiti komponentai

Atsižvelgiant į įrašyto holografinio originalo tipą ir įrašymo optinio kelio projektavimo reikalavimus, pirmiausia nubraižoma konfigūracijos schema. Tada pasirinkite pluošto skirstytuvų, skylučių filtrų, išgaubtų lęšių ir pilnų veidrodžių skaičių, paruoškite sausą plokštelinį rėmą, antrą arba 1/250 s sklendę ir lazerinį galios matuoklį, kuris gali matuoti nuo mikrovatų iki dešimties mikrovatų. Be to, paruoškite difuzines plokštes, pvz., vilnos stiklo plokštes.

 

5. Sukonfigūruokite įrašymo optinį kelią

(1) Kai sijos kryptis lygiagreti darbo stalui, sijos kryptis pirmiausia turi būti lygiagreti darbo platformai. Lazerio spindulio aukštis turi būti vidutinis. Jei lazerio išvesties aukštis nėra tinkamas, pakelkite (arba nuleiskite) šviesos veidrodėlį iki reikiamo aukščio, naudodami reflektoriaus arba pakeliamo veidrodėlio koregavimo mechanizmą ir judamą laikiklį su fiksuotu aukščio žymekliu. lazerio spindulys lygiagretus darbiniam paviršiui.

(2) Pasirinkus pluošto padalijimo santykį, reikia sumontuoti sijos skirstytuvą. Parenkant pluošto skirstytuvo pluošto padalijimo santykį reikia atsižvelgti į įrašomojo objekto dydį ir paviršiaus sklaidos gebėjimą. Spindulio intensyvumo santykis įrašymo terpės paviršiuje yra 1-10.

(3) Lazerio pluošto poliarizacijos krypties interferencijos pakraščio moduliavimo režimo bendroji formulė yra, kur atskaitos pluošto ir objekto pluošto santykis yra kampas tarp atskaitos pluošto vibracijos krypties ir objekto pluoštas, o τ(t) yra atskaitos pluošto laiko koherentiškumas. Aukščiau pateikta formulė rodo, kad poliarizuota šviesa, kuri yra statmena viena kitai, negali sukurti ryškių ir tamsių juostelių. Dėl Brewster lango lazerio išvestis yra poliarizuota šviesa, o poliarizacijos kryptis turi būti statmena krentančios spindulio plokštumai. Nors ertminio lazerio išėjimo lazerio spindulys nėra poliarizuota šviesa, yra būdinga tai, kad šviesos intensyvumas tam tikra vibracijos kryptimi yra didžiausias, todėl ši kryptis turėtų būti statmena krintančios plokštumos.

(4) Lazerio spindulį reikia reguliuoti spindulio besiplečiančio veidrodžio centru ir kolimatoriumi, kai yra sumontuotas spindulį plečiantis veidrodis, jį reikia reguliuoti aukštyn, žemyn arba į kairę ir į dešinę (be skylučių), kad skleidžiamos šviesos taško centras sutampa su lazerio spinduliu; Naudojant kolimatorių, lęšio centro padėtis turi sutapti su lazerio spindulio centru prieš išplečiant lazerio spindulį. Metodas yra patikrinti, ar šviesos taškų, atsispindėjusių nuo dviejų objektyvo paviršių, serija yra toje pačioje linijoje.

(5) Stabilus įvairių laikiklio optinių elementų mechaninės konstrukcijos komponentų montavimas dažniausiai reguliuojamas nuo 2 iki 4 laisvės laipsnių, naudojamas norint patikrinti, ar mechanizmo dalys nėra laisvos, ar tvirtinimo varžtai priveržiami, Vidurinėje padėtyje montuojamos dalies reguliavimas yra geras, laikiklis paprastai naudojamas magnetinis stalas, tvirtai užfiksuokite jį ir stalą.