2sin a ^(k
k:1 schijnbaar uit P2
kO uit P,
k-2 k.1
Fig. 6. Buiging van een monochromatisch licht aan een raster, in
verschillende buigingsorden.
Fig. 7. Configuratie voor de holografische opname la) van een
ruimtelijk object, en de virtuele reconstructie tb) daarvan in mono-
chromatisch licht.
buigingsorden in de ruimte is bepaald door de richting
van de rasterlijnen. Met deze werkwijze is in eerste aan
zet het principe van de holografie gegeven; het fotogra
fische raster is in feite een holografische opname van
beide oorspronkelijke puntbronnetjes.
De reconstructie van het object, de „decodering" van
het hologram, vindt plaats door het hologram te verlich
ten met een van de oorspronkelijke puntbronnetjes. In
het 1e-orde buigingslicht vindt men dan de gezochte re
constructie van de andere bron. Beide lichtbundels heb
ben elkaar tot referentie gediend en in deze eenvoudige
configuratie met twee puntbronnen doet het blijkbaar
niet ter zake welke men referentiebron, en welke object
bron noemt. Anders wordt dit wanneer wij ons voor
nemen een hologram op te nemen van een gecompli
ceerder en uitgebreider object. Figuur 7a geeft een mo
gelijke configuratie weer waarmee dit kan worden ge
daan; deze verschilt niet wezenlijk van Youngs oorspron
kelijke opstelling. Een puntbron P verlicht het object 0
zowel als een spiegel S, beide reflecteren een deel van
het opvallende licht in de richting van de holografische
plaat H. De diffuse objectbundel interfereert met de ge
richte referentiebundel en het interferentiepatroon wordt
in H vastgelegd.
De uitvoering van deze holografische proef is om een
aantal redenen minder eenvoudig dan Youngs interfe-
rentieproeven. Ten eerste ontstaan, door de ruimtelijke
uitgebreidheid van het object, aanzienlijke wegverschil-
len tussen object- en referentiebundel. De coherentie
van de lichtbron P dient dus eveneens aanzienlijk te zijn,
zodat een laser welhaast onontbeerlijk wordt. De cohe
rentielengte van de gebruikelijke laserbundels varieert
van enige decimeters tot circa 10 m. Ten tweede neemt
de hoek tussen object- en referentiebundel met de uitge
breidheid van het object toe en daarmee, volgens verg.
(2), de vast te leggen lijnfrequentie, die al gauw enige
honderden tot duizenden lijnen/mm kan bedragen.
Het benodigde scheidend vermogen van de gevoelige
laag maakt daarom speciale holografische materialen
noodzakelijk. Tenslotte is de mechanische stabiliteit van
de opstelling zeer kritisch; een kleine beweging tijdens
de opname van het object of de spiegel S in de orde van
een fractie van de golflengte, doet het interferentiepa
troon over de plaat F bewegen, waardoor de opname
uiteraard mislukt. De toepassing van bijvoorbeeld een
pulslaser met een pulsduur in de orde van nanoseconden
lost dit laatste probleem eenvoudig op; de toepassing
van continue lasers maakt opstellingen op speciale, me
chanisch gestabiliseerde tafels noodzakelijk. Dergelijke
complicaties maken de holografie tot een vrij dure en
specialistische werkwijze.
Met de toenemende complexiteit van het object neemt
de ingewikkeldheid van het op te nemen interferentie
patroon uiteraard toe. Figuur 8 (p. 259) toont een uit
snede van 150 pvr\ lengte uit een nog relatief eenvoudig
holografisch interferentiepatroon en de daarbij behoren
de reconstructie. Men zou een dergelijk raster opge
bouwd kunnen denken uit een enorm aantal deelrasters,
ieder tot stand gebracht door interferentie tussen een
bundel afkomstig van één bepaald objectpunt en de
referentiebundel. Een gelijktijdige cumulatie dus van een
enorm aantal individuele rasters van Young. De recon
structie wordt tot stand gebracht zoals in figuur 7b is
aangegeven: het hologram wordt met de oorspronkelijke
referentiebundel verlicht, een deel van het licht gaat on
afgebogen rechtdoor en vormt de Oe-orde, een ander
deel wordt afgebogen en vormt de 1e-buigingsorde.
Wanneer men daarin het oog brengt, neemt men achter
de plaat een ruimtelijk, virtueel beeld van het oorspron
kelijke object waar. De ruimtelijkheid van de waar
neming is compleet, diepte en parallax, kortom alle opti
sche eigenschappen van het object zijn onverminderd
aanwezig en verlenen de holografische reconstructie een
fascinerend aspect. Het is alsof men door het hologram
als venster het oorspronkelijke object waarneemt; het
hologram is dan ook wel een venster met geheugen ge
noemd. De decodering van het hologram, de recon
structie, geschiedt dus in de 1e-orde, alle andere bui
gingsorden zijn in het algemeen overbodig, doch meest
al onvermijdelijk.
Terzijde zij hier vermeld, dat de 1e-orde onder omstan
digheden tevens een reële reconstructie van het object
kan vormen. Wanneer men een dergelijk hologram nu
tracht te reconstrueren met een witte puntbron, de proe
ven met de vogelveer en de paraplu toonden het reeds,
zullen alle orden hoger dan de nulde orde in spectraal-
kleuren uiteenwaaieren. Dit is natuurlijk ongewenst,
daar de scherpte van het gereconstrueerde beeld daar
mee volkomen verloren gaat, in veel gevallen zal zelfs de
reconstructie onherkenbaar worden (fig. 8 inzet). Re
constructie van op deze wijze vervaardigde hologram
men dient dus steeds met een monochromatische punt
bron, zoals bijvoorbeeld een laser, te geschieden. Dit is
vanzelfsprekend bezwaarlijk en men heeft daarom ook
gezocht naar wegen om deze zg. „lasertransmissie"
hologrammen te vervangen door „wit-licht" hologram
men.
Men is hierin op twee principieel verschillende wijzen
geslaagd. De eerste oplossing kwam zeer snel na de uit
vinding van de laser in 1960. De Russische natuurkundi
ge Dertisyuk publiceerde reeds in 1963 [4] een werk
wijze, waarbij object- en referentiebundel de holografi
sche plaat aan weerszijden treffen.
Figuur 9 toont schematisch hoe in dat geval in de door
snede van de gevoelige laag een patroon van interferen
tievlakjes min of meer evenwijdig aan de oppervlakte
wordt gevormd. De lezer merke op, dat in dit geval de
oriëntatie van het hologram ten opzichte van de beide
bundels, haaks is op die, zoals gebruikelijk bij het ver-
262
NGT GEODESIA 83
