[其他]全息電影攝影機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87105747
• 申請(qǐng)日: 1987-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN87105747B
• 公開（公告）日: 1988-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王其祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東工學(xué)院彈道研究所
• 主分類號(hào): G03H1/04
• 分類號(hào): G03H1/04
• 代理公司: 江蘇省專利服務(wù)中心
• 代理人: 沈根水

本發(fā)明涉及工程光學(xué)領(lǐng)域中的全息電影攝影機(jī)。

三維圖象的電影不僅在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有重大的應(yīng)用價(jià)值，而且還具有巨大的藝術(shù)價(jià)值。

普通的電影攝影機(jī)只能獲得二維的圖象。利用體視效應(yīng)產(chǎn)生的立體感，只是人主觀視覺效應(yīng)中的產(chǎn)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(shù)。為了制作全息電影，全息電影攝影機(jī)必須能以每秒大于24幅的重復(fù)頻率，連續(xù)工作一段時(shí)間。為此，在全息電影攝影機(jī)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(fù)頻率，連續(xù)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(fù)頻率連續(xù)輸出具有相當(dāng)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(shù)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(duì)于大景深的物場，光脈沖必須有足夠大的相干長度，才能實(shí)施全息照相。在這種情況下，技術(shù)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(shù)關(guān)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(duì)于每秒以24次重復(fù)頻率連續(xù)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(xiàn)有技術(shù)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(dǎo)熱性能差，紅寶石激光器難以在每秒24次的重復(fù)頻率條件下連續(xù)工作。根據(jù)現(xiàn)階段國內(nèi)外的技術(shù)水平，即使在良好的冷卻條件下，紅寶石脈沖激光器的重復(fù)頻率，也只能達(dá)到每秒1至3次。這與全息電影攝影機(jī)對(duì)激光光源重復(fù)頻率的要求，相差甚遠(yuǎn)。

也正因?yàn)檫@樣，迄今為止，在國際上尚未出現(xiàn)可以推廣應(yīng)用的全息電影攝影機(jī)。

本發(fā)明的目的，在于提供一種具有實(shí)用價(jià)值的全息電影攝影機(jī)。根據(jù)本發(fā)明提供的全息電影攝影機(jī)，不僅結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠，而且可以對(duì)大景深的物場拍攝高質(zhì)量的全息圖。此外，這種全息電影攝影機(jī)還具有外光路簡單、操作簡便、造價(jià)低廉和便于工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)。

附圖1是光學(xué)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(jī)的示意圖。

本發(fā)明提供的全息電影攝影機(jī)，由三個(gè)部分組成，即激光光源、全息攝影光路系統(tǒng)和同步送片系統(tǒng)。其中的激光光源，是一個(gè)多通道組合式激光器。上述多通道組合式激光器，有若干個(gè)光諧振子通道。每個(gè)光諧振子通道，都有相同的結(jié)構(gòu)，亦即，都有自己的光學(xué)諧振腔、激光工作物質(zhì)、泵浦系統(tǒng)和Q開關(guān)，都能獨(dú)立地發(fā)射模式良好的激光脈沖，每一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)圓柱面上。這些子通道具有相同的光學(xué)結(jié)構(gòu)。例如，分布在α通道上的光學(xué)另件，其中的1為選模標(biāo)準(zhǔn)具，2為激光工作物質(zhì)，3為Q開關(guān)，4為全反射介質(zhì)膜片。各子通道的泵浦系統(tǒng)（包括泵浦閃光燈、聚光系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)及控制儲(chǔ)能系統(tǒng)工作的電源等），在附圖1中均未畫出來。附圖1中的Q開關(guān)3，也可以是染料Q開關(guān)或電光Q開關(guān)。當(dāng)多通道組合式激光器的通道數(shù)增加時(shí)，結(jié)構(gòu)形式仍然一樣。附圖2是具有16個(gè)通道的組合式激光器的橫截面圖，截面通過激光工作物質(zhì)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(zhì)，5是泵浦閃光燈、6是橢圓反光腔、7是冷卻液。

上述多通道組合式激光器，各子通道發(fā)射光脈沖的時(shí)機(jī)，均由同一個(gè)泵浦控制器控制。當(dāng)各子通道均采用染料調(diào)Q時(shí)，泵浦控制器根據(jù)事先編排的時(shí)間順序，依次向各子通道提供點(diǎn)燃泵浦閃光燈的高壓觸發(fā)電脈沖，使多通道組合式激光器中的各子通道，依次按一定的時(shí)間順序發(fā)射激光脈沖。當(dāng)各子通道均采用電光Q開關(guān)時(shí)，泵浦控制器除了按事先編排好的時(shí)間順序，依次向各子通道提供點(diǎn)燃閃光燈的高壓觸發(fā)電脈沖，還要依次向各子通道中的電光Q開關(guān)，提供經(jīng)過適當(dāng)延時(shí)的調(diào)Q電脈沖信號(hào)。此外，泵浦控制器還要向全息照相光路系統(tǒng)中的同步傳動(dòng)系統(tǒng)和同步送片系統(tǒng)，提供同步傳動(dòng)的電脈沖信號(hào)。