О применении не когерентных источников в голографии

Из изложенного выше может создаться впечатление, что для получения голограмм плоских объектов (или с небольшой глубиной объема) достаточно использовать источники излучения с высокой пространственной и плохой временной когерентностью (таким свойством обладает, например, излучение звезд). В действительности этого сделать нельзя, так как практически не удается при съемке голограммы избавиться от влияния временной когерентности.

Обратимся к рис. 4, на котором представлена схема получения голограммы точечного объекта. Если в какой-либо точке голограммы сигнальный и опорный лучи не имеют разности фаз, то по мере удаления от этой точки разность хода между лучами будет нарастать. Участок голограммы, на котором интерференционная картина получится четкой, определяется временной когерентностью источника излучения. Если ширина частотного спектра источника Δf, то лучи будут интерферировать при условии, что разность хода между ними не будет превышать длины когерентности

Следовательно, максимальный размер голограммы будет равен:

Например, для случая дуговой ртутной лампы (λ≈0,55 мкм) с шириной спектра порядка 10¹²гц эффективный размер голограммы точечного объекта составит примерно 50 мкм, то есть разрешающая способность изображения будет очень низкой (изображение точки будет представляться пятном довольно большого размера). Если попытаться в этом случае получить голограмму объекта, то размер его должен быть достаточно малым (порядка 50 мкм).

Таким образом, при плохой временной когерентности источника теряется не только объемность изображения, но и резко ухудшается качество изображений даже при голографировании объектов с очень малыми размерами.

В последнее время предпринимаются попытки получения голограмм с не лазерными источниками, имеющими низкую временную когерентность. Для этой цели используются специальные интерферометрические схемы, в которых разность хода интерферирующих лучей сводится к минимуму, что позволяет в принципе получить голограммы элементарных объектов. Такие исследования, как нам кажется, больше представляют познавательный, чем практический интерес, хотя интерферометрические схемы могут оказаться весьма полезными для некоторых специальных применений в лазерной голографии. Вообще следует отметить, что оптические генераторы даже в настоящее время настолько превосходят обычные источники света по когерентности и в конечном счете по эффективности, что трудно ожидать каких-либо значительных успехов в направлении развития голографии с применением не когерентных источников. Разумеется, это относится лишь к вопросу получения голограмм, так как для считывания голограмм, когда требования к когерентности значительно ослабляются, применение слабокогерентных источников света представляется весьма перспективным.