Заключение

Возможности голографии даже в настоящее время далеко не исчерпываются рассмотренными выше примерами практических приложений, а в будущем область применений методов голографии, безусловно, существенно расширится.

Очень заманчивым является использование методов голографии для усовершенствования оптических квантовых генераторов. Мы уже упоминали о больших трудностях создания эффективных и высококогерентных лазеров в связи с одновременной генерацией большого числа колебаний в оптических резонаторах.

Представляется реальным, во всяком случае в принципе, улучшить когерентность лазера путем создания специальных голограмм, обеспечивающих высокую степень пространственной (а также частотной) фильтрация. Такие голограммы должны получаться для каждого конкретного лазера таким образом, чтобы при помещении их в резонатор этого лазера происходила селекция паразитных типов колебаний и компенсация различных неоднородностей в системе (например, в кристалле). Если это удастся реализовать на практике, то эффективность квантовых генераторов будет увеличена во много раз.

Другой весьма интересной областью для размышлений является аналогия между памятью голограммы и человеческого мозга. Действительно, когда мы стараемся запомнить какую-нибудь картину, то при малом времени наблюдения мы не фиксируем отдельных деталей; лишь при достаточно длительном наблюдении оказывается возможным через определенное время вспомнить изображение с достаточно высоким разрешением.

Очень интересен процесс запоминания образов и последующего опознавания их. Например, мы легко и быстро запоминаем похожих друг на друга людей и вместе с тем нам требуется очень много времени, чтобы опознать двух мало известных нам животных, даже если они имеют более сильные отличия.

Очень часто мы вспоминаем или даже видим какую-либо деталь и по ней воссоздаем образ в целом. Такая операция, как мы видели, также легко осуществляется с помощью голограмм.

На основе этих примеров (список их можно легко продолжать), естественно, нельзя утверждать, что память человека построена на принципах голографии -такой вывод мог бы быть результатом лишь очень глубоких исследований. Тем не менее нам кажется, что голографические принципы записи и воспроизведения информации могут оказаться полезными для понимания процессов функционирования человеческой памяти. Это лишний раз убеждает нас в том, что будущее голографии может оказаться еще более интересным, чем это представляется на сегодняшний день.

Несколько слов о перспективах развития самой техники голографии. Безусловно, чрезвычайно важными являются работы в направлении усовершенствования основных элементов (светочувствительные материалы, лазеры и др.), определяющих технический уровень голографии. Но при этом, очевидно, не следует забывать и о поисках новых принципов осуществления голограмм, позволяющих расширить сферу практических приложений методов голографии. Если обратиться к истории развития голографии, то можно констатировать, что только после предложения Лейтса и Упатниекса об использовании наклонных опорных лучей удалось реализовать достаточно качественные голографические изображения. Это предложение, по существу, позволило эффективно разделить мнимое и действительное изображения и устранить фон от опорного луча при воспроизведении изображения. Однако голограммы, полученные с наклонной опорной волной (так иногда их называют в отличие от Габоровских голограмм), тоже имеют недостаток, связанный с тем, что очень низкие пространственные частоты ( соответствующие малым углам между опорным и сигнальным лучами) теряются в фоне, создаваемом опорным лучом при воспроизведении голограммы. Мы убедимся сейчас, что имеются принципиальные возможности получения голограмм, свободных от этого недостатка.

Такой метод (можно его называть супергетеродинной голографией) предусматривает не только пространственное, но и частотное разделение изображений. Для его реализации необходимо создание светочувствительных материалов, допускающих селекцию частоты воздействующего излучения. Это может быть, например, мозаика из большого числа фотодиодов или фотоэлементов весьма малых размеров с соответствующими узкополосными усилителями. Для получения голограммы можно использовать опорную и сигнальную волны с несколько отличными частотами. В этом случае суммарное поле будет содержать постоянную составляющую и составляющую разностной частоты, в которой заключена полезная информация. Если светочувствительная поверхность представляет собой мозаику фотоэлементов с соответствующими узкополосными усилителями, настроенными на разностную частоту, то полезная информация легко отделяется от постоянной составляющей при любых углах между опорной и сигнальными волнами.

Метод супергетеродинной голографии имеет очень большие перспективы практического приложения, в частности, он позволит получать голограммы объектов с больших расстояний. Однако реализация этого метода в настоящее время мало реальна, и потребуется заметный прогресс в области создания мозаичных фоточувствительных элементов, прежде чем его удастся осуществить на практике.

Заканчивая краткое изложение методов и возможностей голографии, хочется еще раз отметить, что эта новая область науки и техники сделала пока лишь первые шаги в своем развитии; она таит в себе еще много неизведанных возможностей и в настоящее время трудно предугадать все многочисленные направления ее развития и тот вклад, который внесет она в дело прогресса науки, техники, промышленности.