Мои начинания

Supported by http://www.holography.ru
Locked
VladimirLM

Мои начинания

Post by VladimirLM » Wed Oct 08, 2008 6:00 pm

Так, необходимо чтобы лазер светил под углом около 40 градусов к плоскости пластинки, и не меняя наклон вращать его добиваясь минимального отражения от поверхности.

Gall

Мои начинания

Post by Gall » Fri Oct 10, 2008 7:15 am

Я настраивал так. Брал какую-нибудь стекляшку просто в руку и ловил минимум отражения "от руки". Запомнив правильную поляризацию (на полупроводниковом лазере обычно четко видно положение кристалла, поляризация либо строго параллельна, либо строго перпендикулярна какой-нибудь прямой части внутри лазера), закреплял лазер в установке и дальше ловил только правильный угол.

Если лазер полупроводниковый без линзы, то правильной поляризацией скорее всего будет та, при которой более широкая сторона пучка горизонтальна. (Одновременно при этом сечение пучка плоскостью пластинки получается менее вытянутым, что удобно).

holos

Мои начинания

Post by holos » Sun Oct 12, 2008 1:18 pm

Продолжаю рассказ об измерениях в прикладной голографии.
Прошло немного времени и все голографические установки в лаборатории и на производственном участке были оснащены фотодиодными измерителями. Настала пора спокойной и уверенной записи голограмм. Теперь, на прочном фундаменте повседневных измерений, назрела необходимость решения более сложной и важной задачи – поддержка объективными измерениями исследований по ОПТИМИЗАЦИИ записи и химобработки голограмм. Задача потребовала решения целого ряда нелегких вопросов, от разработки принципов функционирования сквозной измерительной цепочки, до изготовления отдельных элементов измерительной схемы. Опуская детали этой, просто захватывающей работы, которая длилась более двух лет, перейдем к ее результатам. В основу измерительной системы была положена схема записи тестовых отражающих голограмм через ОПТИЧЕСКИЙ КЛИН. Ведь самый важный вопрос, который встает при записи голограмм – какова оптимальная экспозиция при записи (для химобработки ситуация одним вопросом совершенно не ограничивается). Можно последовательно записать десять голограмм и, поочередно измеряя их ДЭ, выбрать наилучшую. Нудно и неинтересно. Но можно пустить записывающий пучок через оптический клин и на одной голограмме записать целый диапазон экспозиций. К тому же, в этом случае, сразу появляется возможность автоматизировать процесс измерения ДЭ. Легко сказать, трудно сделать. С одним только клином я провозился не один месяц. Достать, перешлифовать и переполировать для нужного диапазона плотности, просветлить для уменьшения переотражений, откалибровать на нескольких спектрофотометрах и просто под лазером – все это было крайне необходимо для повышения точности измерений. И вот, оправка для записи тестовых голограмм готова. Две толстые шлифованные и черненые металлические пластины с отверстиями, на одной закреплено алюминиевое зеркало, тоже тщательно измеренное и наклоненное на 4 градуса для увода отраженного от голограммы пучка, на другой – сам оптический клин. Фотопластинка зажимается между этими пластинами и на нее последовательно записываются две (для подстраховки) голограммы шириной 1 см и длиной 10 см.
А дальше – дальше гвоздь программы – сама измерительная установка на базе спектрально-вычислительного комплекса КСВУ-23.

Image

Тестовая голограмма закреплялась в специальном устройстве для линейного перемещения по вертикали, сделанном на основе передней юстировочной головки от лазера ЛГ-38 (жаль, не сфотографировал). Этот лазер был оснащен системой автоподстройки мощности лазерного пучка. Система была не особо надежной, через пару месяцев люфты в шестеренках сводили на нет все ее усилия, но сами головки с низкооборотными моторами РД были хороши.
На голограмму направлялся хорошо коллимированный пучок из полуметрового коллиматора от ОСК шириной 3 мм. Восстановленный пучок заводился на входную щель великолепного монохроматора МДР-23, ключевого прибора комплекса (отсюда и цифра в названии комплекса). Регистрация сигнала производилась штатным ФЭУ комплекса, а вод вывод графика я доверил планшетному самописцу Н307 строящему график на миллиметровке или обычной бумаге, в те давние времена еще новинке и потому дефицитному.
Для избавления от плавания «нулей» во всей электронике системы и нейтрализации внешнего освещения, измерения проводились на переменном сигнале. Для чего в схему были добавлены модулятор пучка с частотой 520 Гц, сделанный на основе обтюратора от ИМО-2 и селективный усилитель У2-8, усиливающий сигнал только на заданной частоте.
Сквозную калибровку всей измерительной системы, я, не мудрствуя лукаво, проводил с помощью специально напыленного зеркала из кремния. Почему из кремния? Потому, что он имеет средний коэффициент отражения по спектру около 30%. Это как раз соответствовало средней ДЭ тестовых голограмм, что благоприятно сказывалось на точности измерения. В устройство перемещения вместо голограммы вставлялось зеркало и, регулируя усиление самописца, выставлялось показание из расчета 1% отражения на 1 мм графика. Предельно удобно. Координата X тоже калибровалась, исходя из данных по оптическому клину. Для разумной длины графика пришлось ввести логарифмический масштаб.

С измерением спектра восстановленного пучка все было гораздо проще, т. к. это было главной функцией комплекса. К нему прилагалась вычислительная машина Д3-28, по форме напоминающая очень большой калькулятор, с ручным вводом данных в регистры и прочими «прелестями» первых портативных ЭВМ (слово «компьютер» тогда было еще не в моде). Небольшой дисплей с зеленым экраном, разбитым на знакоместа – о графике тогда и не мечтали – казался верхом прогресса. Но главной фишкой было то, что в машине допускалась загрузка программ с магнитофонных кассет. Две таковых и прилагались, одна с программой управления записью спектра, а вот вторая - с будоражащей воображение программой «БЕЙСИК».

Вот где я оттянулся, забывая порой об основной работе, набивая сотни строчек разных программ, изумляясь холодной, просто бесчувственной точности вычислений, а довольно часто, закипая от срыва и зацикливания программ от пустяковой ошибки. До сих пор меня волнует необычность, нелогичность «этого странного выражения», как говорится в известной комедии: X = X + 1.
Это уже потом пошел поток «нормальных» машин - на работе ДВК-2 и ДВК-3, уже графическая, но все еще монохромная, первый домашний компьютер «РК» (16 Кб оперативной памяти, загрузка программ с аудиокассеты), графический «БК-1» с такой же (!!!) памятью и, наконец, великий и могучий (на самом деле, крохотный, с резиновыми клавишами) ZX Spectrum от Синклера с уникальным процессором Z80, 64 Кб памяти, цветной (8 бит) графикой и возможностью загрузки программ с 5-и дюймовых дискет. Это было верхом совершенства в то время. Страна стояла у подножия компьютерного прогресса. Пройдет еще немного времени и на города и веси хлынет волна XT-шек, AT-шек, 286-х, 386-х и т.д. и т.п. и мы забудем, что когда-то делали свои компьютеры. Впрочем, я опять отвлекся.

И, вот, после многих, многих месяцев трудов, работа над установкой закончена. Трудно описать свое состояние, когда одним включением тумблера начиналось одновременное движение голограммы и пера самописца, и за 20 секунд появлялся график зависимости ДЭ от экспозиции. Может, это было состояние удовлетворенности от проделанной работы, а может, просто наслаждение. Наслаждение от еще одной маленькой победы над бесконечными трудностями ЭКСПЕРИМЕНТА.
А дальше, дальше пошла, покатилась, бесконечная вереница испытаний, внешне, может быть, тусклых, но внутренне наполненных большой энергией, наполненных желанием оптимизировать процесс изготовления голограмм, ожиданием получения необычных результатов. Но об этом как-нибудь в следующий раз.

holos

Мои начинания

Post by holos » Sun Dec 07, 2008 9:14 am

Несколько дней назад ко мне приехал Володя Войтенко с очередной внушительной порцией цветных голограмм для проведения их беспристрастного анализа. Перед этим он заехал в «Чип и Дип» и купил там уже второй люксметр. Первый люксметр, купленный им с год назад я не успел приобрести – их быстро разобрали. Новый люксметр имел иную конструкцию – фотоприемник был выполнен отдельным узлом, соединенным с блоком индикации проводом, что, несомненно, было более удобно. Я не стал упускать случая и на следующий день заехал в «Чип и Дип» и купил люксметр, модель MS6610, фирма “Mastech”, Китай. Внешний вид у него был вполне симпатичный, но размер колпака-диффузора слишком велик – около 4 см. Измерять таким фотоприемником, скажем, распределение освещенности в сигнальном пучке просто невозможно, да и с узким пучком лазерных модулей особо не развернешься.
luxmeter.jpg
luxmeter.jpg (63.83 KiB) Viewed 3851 times
Ладно, не для подарка покупал. Беру отвертку, вставляю в узкий зазор между двумя половинками корпуса фотоприемника, поворачиваю – половинки неожиданно легко разъединились, и передо мной предстала внутренность фотоприемника. Да, Китай есть Китай – все просто, почти примитивно.
photodetector.jpg
photodetector.jpg (61.14 KiB) Viewed 3851 times
Но размеры фотоприемника оказались более чем удовлетворительными – примерно3*5 мм. Немного напоминает OPT, только добавлен зеленоватый светофильтр, подстраивающий его спектральную чувствительность под кривую видности глаза. Хорошо, трогать пока не будем. Но подрезать одну сторону окна в пластмассовом корпусе фотодиода просто необходимо – она может давать тень при измерениях освещенности под углом Брюстера. Беру макетный нож, и осторожно срезаю мягкую пластмассу (эх, прощай полугодовая гарантия). Затем вырезаю из черной бумаги «крышку» с окошечком для фотодиода и окончательно собираю фотоприемник. На этом переделка заканчивается. На проведение измерений выкроил время только на следующий день.
photodetector_02.jpg
photodetector_02.jpg (53.51 KiB) Viewed 3850 times
Калибровка – это особая работа. Только она дает уверенность в точности проведения измерений, позволяет правильно обрабатывать результаты измерений и, по большому счету, решает судьбу эксперимента или производственной операции.
Работал как-то у меня один товарищ, довольно опытный голографист, пришедший из известной в свое время фирмы «Мостанап». Писал неплохие голограммы, но имел оригинальную привычку – измерять освещенность пластинки по РУКЕ. Просто ставил ладонь в пучок и прикидывал время экспозиции. Я, в конце концов, решил его проверить – оценить соотношение пучков в схеме копирования. Конечно, он ошибся - два пучка с соотношением 1:4, это не один пучок в схеме Денисюка.
Я пишу голограммы почти каждый день в течении многих лет и тоже ВИЖУ уровень освещенности на белом экране и ЗНАЮ, какая должна быть экспозиция и мог бы плюнуть на все эти измерения, но, господа, я каждый раз включаю микроамперметр и измеряю освещенность, и записываю значения и расчеты в тетрадь, и храню эти тетради, по одной простой причине – человеческие чувства непостоянны. Они бывают очень тонкими, иногда, пронзительно острыми, бывают притупленными и расплывчатыми, а иногда бывают, действительно, собранными и четкими, как у какого-нибудь высокоточного прибора. Поэтому, при всем моем уважении к человеческим чувствам, в данном случае, к чувству светового восприятия, полагаться на них в измерениях НЕЛЬЗЯ. А вот снять показания со стрелочного микроамперметра, а уж, тем более, с цифрового индикатора – пожалуйста.

Первый, обязательный, шаг – проверка линейности измерения. Сооружаю простейшую измерительную схему с полупроводниковым лазером. Сначала, с помощью моей пары-трудяги ФД7к+Ф195 тщательно проверяю кратность светофильтра (получилось 1,8), затем снимаю два показания с люксметра (да он уже и не люксметр!) с фильтром и без фильтра. Делю одно значение на другое – получаю тоже 1,8! С линейностью фотоприемника все в порядке. Перехожу на схему копирования для сравнения показаний в реальных условиях и с учетом угла Брюстера. Опять сравнивая показания ФД7к и новоиспеченного фотоприемника, получаю пересчетный коэффициент – 0,25 мкВт/кв.см на одно деление. Вот где сила прямой калибровки – можно не знать всех этих коэффициентов усиления, входных-выходных сопротивлений, особенностей включения фотоприемника и т.д., и, тем не менее, получать точные значения освещенности.
При показании прибора на опорном пучке 30 делений (уже не люкс, а просто делений, вернее, числа на дисплее), получаем освещенность 30*0,25 = 7,5 мкВт/кв. см. Для чувствительности пластинок 600 мкДж/кв.см имеем время экспонирования 80 секунд.

Вот и все. На все эти дела я потратил три дня, выкраивая из перегруженного, спрессованного заказами ВРЕМЕНИ по полчаса в день. И, похоже, не зря. Конечно, нужно еще погонять Digital Luxmeter в реальной обстановке, но мне кажется, что с этим прибором можно работать. По крайней мере, он требует минимальных переделок и, действительно, удобен в работе. Стоит он, кстати, 1540 руб. Если кто-то очень захочет его приобрести, проживая далеко от Москвы, могу подсобить. Но только после Нового Года.

_Pirra

Мои начинания

Post by _Pirra » Sat Dec 20, 2008 1:02 pm

Доброго времени суток.

Я начала с такой установки. http://pirra-i.narod.ru/1.htm (Извиняюсь за плагиат. Но придумать другой дизайн не смогла)

По специализации я радиоинженер. Через некоторое время (как закончу испытания) вырожу свои варианты микроамперметра, оснастки для интерферометра, стабилизатора тока и других приспособленией.

И сразу вопрос. Как фотографировать голограммы? Яркий свет и длинная выдержка вызывают сильный шум, а подсветка вспышкой (естественно внешней и под углом) оставляет блики.

Заранее благодарна за совет.

Gall

Мои начинания

Post by Gall » Sun Dec 21, 2008 8:33 am

Очень зависит от фотоаппарата. Я ставлю самый светосильный из своих объективов (f/1.8 ), а освещение делаю яркой лампой под тем же углом, под которым падал лазер.

Блики от внешней вспышки несколько странны. Скорее всего часть света попадает не туда или не под тем углом. Оградите лишний свет от вспышки кусками картона, а на объектив наденьте бленду, должно помочь. Можно попытаться отодвинуть вспышку подальше. Если на вспышке стоит дополнительный рассеиватель, его нужно снять.

holos

Мои начинания

Post by holos » Sun Dec 21, 2008 8:57 am

Поздравляю с новой установкой! Магнитики - это здорово. Из чего сделан фон за объектом? Если из бумаги или картона это плохо - будет гулять.
Я фотографирую голограммы под обычной галогенкой. Снимать нужно обязательно со штативом и не увлекаться чувствительностью, иначе точно будет шум. Ставить 200-400 ISO.
Привет Пифагору!

_Pirra

Мои начинания

Post by _Pirra » Sat Jan 24, 2009 2:14 pm

Доброго времени суток.

Обзавелась двумя алюминевыми зеркалами 130х150 Сняла ацетоном лаковое покрытие. Надо ли как нибудь защищать алюминий? Например покрыть прозрачным лаком. У меня зеркала оказались весьма прозрачные, так всегда?

Заранее благодарна.

holos

Мои начинания

Post by holos » Sat Jan 24, 2009 4:41 pm

Лак у вас, видно, крутой. Алюминиевые зеркала, в отличие от диэлектрических, совершенно непрозрачны. И очень нежные, не любят никаких прикосновений. Тем более, защитных покрытий. При напылении на них наносят защитные слои из окислов. Немного помогает.
У меня есть обрезки от больших зеркал. Качество очень высокое. Какой вам нужен размер? Могу прислать.
Или ко мне с Пифагором. Может, все-таки на концерт сходите :wink:

swat05

Мои начинания

Post by swat05 » Mon Feb 09, 2009 12:08 pm

подскажите пожалуйста, что надо сделать с приводом чтобы его лазер не менял частоту. Я с голографией столкнулся недавно(я ток. в 9-ом классе), и спросил нашего преподователя, нелязя ли использовать лазер из привода, на что он мне ответил что частота лазера в приводе меняется слишком часто, и что привод не прокатит. Тут же я вижу, что приводом делают голографии лучше чем китайскими указками и заинтересовался. К сожалению половина картинок, в начале темы не отображаются, мот поэтому я чего-то недопонял. Буду благодарен за помощь.

Locked