7. ПРИМЕНЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНЫХ ТРЕХМЕРНЫХ ГОЛОГРАММ В ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОЙ И ПРОЕКЦИОННОЙ ТЕХНИКЕ

Одно из первых практических приложений трехмерная голография нашла в изобразительной голографии [2] и в создании голограммных отражательных фокусирующих элементов [2, 3]. В обоих этих случаях голограмма записывается на относительно небольшую глубину при этом в качестве светочувствительной среды используются либо липпмановские фотопластинки, либо слой бихромированной желатины.

Изобразительные трехмерные «отражательные» голограммы получают по схеме, которая в общих чертах совпадает с приведенной на рис. 1. Основным достоинством таких голограмм является то, что для их восстановления не требуется лазер; благодаря селективным свойствам трехмерной записи эти голограммы могут быть восстановлены с помощью обычного источника со сплошным спектром — лампой накаливания, дуговой лампой и т. п. Это свойство трехмерных отражательных голограмм существенно упрощает решение технических вопросов, связанных с их экспозицией, а также дает гарантию безопасности для глаз наблюдателя (зрителя).

В настоящее время техника получения изобразительных трехмерных голограмм достигла высокой степени совершенства. В Советском Союзе Протас и Кириллов разработали специальные высокочувствительные липпмановские фотопластинки со сверхвысоким разрешением, на которых могут быть получены голо-, граммы с дифракционной эффективностью до 50% 122—24]. В США Шанков разработал фотослой на основе бихромированной желатины, который имеет более низкую светочувствительность по сравнению с липпмановскими фотопластинками и позволяет

получить голограммы с дифракционной эффективностью около 100% [25].

На основе липпмановских фотопластинок Соболев, а также некоторые другие исследователи получили крупноформатные (с размерами до 600x800 мм) изобразительные отражательные голограммы, которые позволяют создавать эффектные объемные монохроматические изображения золотых изделий, оружия, фарфоровых статуэток и т. д. [26, 27]. Эти голограммы с успехом экспонировались на многих выставках и в музеях.

Освоение в США технологии записи голограмм в слое бихромированной желатины позволило наладить мелкосерийный промышленный выпуск голограмм-украшений в виде значков, кулонов, брошей и т. п.

Дальнейшее развитие изобразительных трехмерных отражательных голограмм связано с разработкой метода, который позволил бы воссоздать также и цвет зарегистрированных на них объектов. С точки зрения теории разработка такого метода не должна вызывать затруднений, поскольку для этого достаточно лишь записать голограмму одновременно в свете трех длин волн — красной, синей и зеленой. При восстановлении благодаря своим селективным свойствам трехмерная голограмма воспроизведет все три цветоделенных изображения одновременно. Сложение этих изображений даст единое цветное изображение объекта.

Основная трудность, которая стоит в настоящее время на пути создания цветных отражательных голограмм, заключается в необходимости разработки такого фотографического слоя, который после проявления оставался бы достаточно прозрачным для длин волн, регистрируемых на голограмме. В настоящее время эта проблема решается либо за счет комбинации липпмановских слоев со слоями бихромированной желатины, либо за счет применения специальных методов отбеливания.

"Освоение технологии получения цветных голограмм, а также методов их регистрации с помощью импульсных лазеров позволит снять все существующие в настоящее время ограничения на цвет, стабильность и фактуру голографируемых объектов, и изобразительные отражательные голограммы найдут широкое применение в музейном деле, для получения объемных портретов, а также для украшения интерьеров общественных зданий и частных квартир.

Голограммные отражательные фокусирующие элементы представляют собой голограммы с записью интерференционной картины двух встречных волновых фронтов с разными кривизнами. Такие элементы, помимо того что они могут преобразовывать одну из записанных на них волн в другую, выполняют функции сферических зеркал, используемых в классической оптике.

В настоящее время наиболее широкое распространение такие элементы получили в авнаприборостроении, где они используются

в устройствах для введения информации в поле зрения пилотов На рис. 8 приведена принципиальная схема такого устройства. На лобовое стекло самолета наносится слой бихромированной желатины на котором записывается голограмма, способная преобразовать сферический волновой фронт, исходящий из некоторой точки в пучок параллельных лучей

Рис. 8. Схема программного отражательного фокусирующего элемента, используемого для введения информации в поле зрения пилота. лобовое стекло самолета; нанесенный на нем голографический фокусирующий элемент; телевизионная трубка, на которую выводится информация; пилот.

Установленная на самолете такая голограмма не мешает наблюдению, поскольку отражает излучение только в достаточно узком спектральном интервале, а в остальном диапазоне длин волн является прозрачной.

Необходимая пилоту информация, например значения высоты, скорости полета и т. д., выводится на телевизионную трубку которая испускает свет в спектральном диапазоне, соответствующем максимуму отражения голограммного элемента, и располагается в районе его фокальной плоскости, т. е. вблизи точки Программный фокусирующий элемент проецирует изображение экрана трубки со всеми появляющимися на нем метками прямо в поле зрения пилота таким образом, что эти метки кажутся пилоту удаленными на бесконечность, в то место, в которое сфокусирован его зрительный аппарат во время полета. Очевидным достоинством такой системы является то, что пилоту в этом случэе нет необходимости переводить взгляд с местности на приборную доску, чтобы получить необходимую ему информацию. Предполагается, что такая система сможет найти применение и в автомобилестроении.

Оптические элементы, выполненные в виде тонкослойных трехмерных голограмм, начали успешно применяться и в ряде других областей; в качестве дисперсионных элементов оптических резонаторов 129], для проекции объемных изображений зрителю [30] и т. п.