Запись голограмм лазерной указкой - 2 Августа 2008 - Применение Лазера

В связи с большим распространением лазерных указок, многие любители пытаются записать с их помощью голограммы. На первый взгляд, идея очень простая. Берется указка, направляется на объект с фотопластинкой, и записывается голограмма. Но, несмотря на кажущуюся простоту этой идеи, необходимые требования к процессу записи голограмм должны быть обязательно выполнены. Главные из них - виброустойчивость схемы записи и оптимальная энергия экспонирования. В этой статье

рассказывается, как можно записать голограмму лазерной указкой с учетом этих требований.

Как правило, указки дают узкий пучок света. Так как для записи голограммы нужен пучок диаметром 5-8 см, необходимо расширить его с помощью линзы, имеющейся в комплекте или дополнительной. Можно, например, купить линзу для очков, неважно какую - положительную или отрицательную, с силой 10-12 диоптрий. Чем больше диоптрий (т. е., чем короче фокусное расстояние), тем лучше - пучок будет сильнее расходиться, и голографическая схема займет меньше места.

Можно использовать и объективы от микроскопа, но в них пучок сильно загрязняется от пыли и его придется чистить пространственным фильтром. Я пошел по такому пути - отрезал ножовкой вклееную линзу, и воспользовался обычной стеклянной линзой с фокусом около 6 см, см. фото вверху.

На рисунке справа показана принципиальная схема записи голограмм. В ней легко узнать классическую схему записи отражающих голограмм Ю. Н. Денисюка. На фото внизу показана реальная схема, смонтированная на базе более серьезной голографической установки. Установка тяжеленная и опирается на футбольные мячи, поэтому вибрации от пола не передаются. Это сильно облегчает задачу стабилизации положения фотопластинки и объекта при записи голограммы. Для любителей, лишенных такой возможности, рекомендую расположить схему на жестком, желательно металлическом листе (толщина 4-10 мм), на худой конец, толстой ДСП. Под лист нужно положить либо мячики, либо воздушные шарики, может

быть, поролон или просто стопку старых газет. Здесь придется поэкспериментировать. Главное - развязать плиту от пола.

Для начала желательно записывать простые объекты, например, монету. Она жесткая и не требует специального крепления. Ее можно просто положить на три маленькие гайки на столике. Именно на три гайки - три точки опоры считаются самыми устойчивыми (поэтому все штативы имеют три ножки). Фотопластинка так же кладется на три гайки побольше, так, чтобы расстояние между ней

и монетой было не более 2-3 мм. Чтобы тени от гаек не падали на объект их надо расположить так - две, со стороны падения пучка - по углам фотопластинки и одну - по середине противоположной стороны фотопластинки. Эмульсионная сторона должна быть обращена вниз, к объекту. Я начал с другого объекта - небольшой металлической фигурки индийского божества, см. фото справа. Просто положил его на белый картон. На фото видны и подставки под фотопластинку - длинные винты с широкими головками. Картон, кстати, подвел - за несколько секунд экспозиции успел сдвинуться и голограмма не записалась. Надо бы его приклеить к столу, но решил просто его убрать и положил объект непосредственно на железную плиту. Изобразительное качество голограммы при этом упало - светлый фон за объектом намного приятнее.
Для записи отражающих голограмм используются фотопластинки ПФГ-03. Размер пластинок не должен превышать 6x9 см - этого размера вполне достаточно для записи первых голограмм, а хлопот с освещением будет меньше. Передний торец пластинки необходимо обязательно закрыть уголком из черной бумаги, иначе свет от лазера будет многократно переотражаться в стекле, что приведет к темным полоскам на голограмме.

Время экспонирования - очень важный параметр. Недодержка приводит к уменьшению яркости изображения и вуали, передержка - к вибрациям пластинки и резкому падению яркости изображения. Не стоит полагаться на свои глаза, лучше измерять освещенность фотоэлементом, см. фото справа. Подробное описание процедуры измерения времени экспонирования дано в статье "Определение времени экспонирования голограмм", поэтому ограничусь здесь основными параметрами. Светочувствительность фотопластинок ПФГ-03м - 0,5 мДж/см.кв. Светочувствительность фотодиода ФД7к - 0,3 мА/мВт. Мощность лазерной указки - 3 мВт. При расширении пучка до 4-5 см расчет дает время экспонирования 8-10 сек (не забывайте располагать фотодиод параллельно плоскости фотопластинки, вблизи ее центра). Это хорошее время. У меня при копировании голограмм 28x40 см время записи достигает 2-х минут и приходиться прибегать ко многим ухищрениям, чтобы за это время фотопластинка и пучки не переместились на сотые доли микрона. Иначе - вся работа идет насмарку.

Выключите свет. Можно использовать подсветку слабым зеленым светом - фотопластинки его не чувствуют. Осторожно положите фотопластинку эмульсионным слоем вниз на гайки. Закройте передний торец бумажным уголком. Подождите пару минут, чтобы тепловые напряжения в фотопластинке, вызванные пальцами рук, прошли. После чего очень аккуратно нажмите кнопку на корпусе лазера и проэкспонируйте голограмму. Это наиболее рискованный момент при записи голограммы. Было бы очень здорово, если эту кнопку заменить дистанционным управлением, хотя бы при помощи проводов.

Опять отсылаю к подробной статье в разделе "Технология" - "Методика химобработки голограмм". Основные параметры: время проявления в проявителе ГП-3 - 5 мин, температура проявителя - 20С. Сушка в спиртах очень желательна - не будет пятен и разводов на голограмме, которую можно показать друзьям или где-нибудь повесить. На фото вверху показаны голограммы в промывной ванночке, на фото справа - готовые голограммы. Пучок, кстати, надо бы сделать шире. На голограмме медали видны опорные гайки. По ним можно оценить виброустойчивость схемы. Если они не видны или видны не все, значит "гуляет" пластинка, если гайки видны хорошо, а объект виден частями или совсем не виден, значит, "гуляет" объект и его надо жестче закрепить.