[其他]全息電影攝影機

在審

• 申請號: 101987000005747
• 申請日: 1987-08-18
• 公開（公告）號: CN87105747B
• 公開（公告）日: 1988-12-28
• 發明（設計）人: 王其祥
• 申請（專利權）人: 華東工學院彈道研究所
• 代理公司: 江蘇省專利服務中心
• 代理人: 沈根水

本發明提出的是一種全息電影攝影機，它涉及工程光學領域中的全息電影攝影技術。主要由激光電源、全息攝影光路系統和同步送片系統所組成。它具有結構簡單、工作穩定可靠，而且可以對大景深的物場拍攝高質量的全息圖，外光路也很簡單、操作簡便。造價低廉和便于工業生產等特點。

本發明涉及工程光學領域中的全息電影攝影機。

三維圖象的電影不僅在科學研究和工業生產中具有重大的應用價值，而且還具有巨大的藝術價值。

普通的電影攝影機只能獲得二維的圖象。利用體視效應產生的立體感，只是人主觀視覺效應中的產物，而并非圖象本身具有三維信息，為了獲得三維圖象，就必須依賴全息照相術。為了制作全息電影，全息電影攝影機必須能以每秒大于24幅的重復頻率，連續工作一段時間。為此，在全息電影攝影機中作為相干光源的脈沖激光器，必須能以每秒大于24次的重復頻率，連續輸出具有良好相干性的激光脈沖。

雖然YAG倍頻激光器可以以每秒幾十次的重復頻率連續輸出具有相當可觀能量的激光脈沖。但是，若要求這些光脈沖始終保持單縱模和單橫模的特征，在技術上是十分困難的。而單縱模和單橫模是激光器能夠用于全息照相的必要條件。特別是對于大景深的物場，光脈沖必須有足夠大的相干長度，才能實施全息照相。在這種情況下，技術難度就更大。例如，若記相干長度為L，光的波長為λ，譜線寬度為△λ，則三者之間有如下的函數關系：

L＝λ²/△λ或△λ＝λ²/L

若取相干長度L為1米，光的波長為0.53微米，代入即得：

△λ＝λ²/L＝0.53²/10＝0.2809×10^-6微米

對于每秒以24次重復頻率連續工作的YAG倍頻脈沖激光器來說，要求譜線寬度△λ始終滿足上列要求，是很困難的。

雖然利用現有技術可以使紅寶石脈沖激光束具有比較大的相干長度，但是由于紅寶石激光晶體導熱性能差，紅寶石激光器難以在每秒24次的重復頻率條件下連續工作。根據現階段國內外的技術水平，即使在良好的冷卻條件下，紅寶石脈沖激光器的重復頻率，也只能達到每秒1至3次。這與全息電影攝影機對激光光源重復頻率的要求，相差甚遠。

也正因為這樣，迄今為止，在國際上尚未出現可以推廣應用的全息電影攝影機。

本發明的目的，在于提供一種具有實用價值的全息電影攝影機。根據本發明提供的全息電影攝影機，不僅結構簡單，工作穩定可靠，而且可以對大景深的物場拍攝高質量的全息圖。此外，這種全息電影攝影機還具有外光路簡單、操作簡便、造價低廉和便于工業生產的特點。

附圖1是光學諧振子通道的空間布置示意圖。

附圖2是多通道組合激光器的橫截面圖。

附圖3是全息電影攝影機的示意圖。

本發明提供的全息電影攝影機，由三個部分組成，即激光光源、全息攝影光路系統和同步送片系統。其中的激光光源，是一個多通道組合式激光器。上述多通道組合式激光器，有若干個光諧振子通道。每個光諧振子通道，都有相同的結構，亦即，都有自己的光學諧振腔、激光工作物質、泵浦系統和Q開關，都能獨立地發射模式良好的激光脈沖，每一個光諧振子通道的中心軸線，均相互平行，并且等間隔地排列在同一個圓柱面上，如附圖1所示。其中的PQ為圓柱面的中心軸線，四個光諧振子通道分別用a、b、c、d來表示。這些光諧振子通道的中心軸線，彼此相互平行，並且等間隔地分布在同一個圓柱面上。這些子通道具有相同的光學結構。例如，分布在α通道上的光學另件，其中的1為選模標準具，2為激光工作物質，3為Q開關，4為全反射介質膜片。各子通道的泵浦系統（包括泵浦閃光燈、聚光系統、儲能系統及控制儲能系統工作的電源等），在附圖1中均未畫出來。附圖1中的Q開關3，也可以是染料Q開關或電光Q開關。當多通道組合式激光器的通道數增加時，結構形式仍然一樣。附圖2是具有16個通道的組合式激光器的橫截面圖，截面通過激光工作物質2的中部并垂直圓柱面的中心軸線PQ。其中的2是激光工作物質，5是泵浦閃光燈、6是橢圓反光腔、7是冷卻液。