1. Hologram türleri. 2. Hologram malzemeleri

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "1. Hologram türleri. 2. Hologram malzemeleri"

İbrahi̇m Akan
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 1. Hologram türleri 2. Hologram malzemeleri

2 Hologramların sınıflandırılması

3 Hologramların sınıflandırılması Işığı geçirmesine göre Geçirgen hologramları (transmission holograms) Yansıma hologramları (reflexion holograms) Fiziksel ve kimyasal etkiye ile hologramların kaydının yapılmasına Genlik hologramları (soğuran malzeme, genliğin uzaysal modulasyonu, örn. Siyahlaşan film) Faz hologramları (Kırılma indisi değişimi yada geçirgen bir malzemenin kalınlığı) Hologram kalınlığına göre İnce hologramlar Kalın Hologramlar l (görüntü ancak Bragg şartı altında elde edilir.) Zamana bağlı davranışına göre Statik hologramlar Dinamik hologramlar

4 Hologramların sınıflandırılması: İnce hologramlar Kırınım verimliliği

5 Hologramların sınıflandırılması: İnce faz hologramları Faz hologramlarında kırınım verimliliği soğurma ğ hologramlarından çok daha büyüktür.

6 Hologramların sınıflandırılması: ince hologramlar İnce Hologramların l Uygulama Alanlarıl Ambalajlama filmleri Dekoratif laminatlar Kağıtlar Etiketler Kredi ve kimlik kartlarının üzerindeki güvenlik uygulamaları

filmleri Dekoratif laminatlar Kağıtlar Etiketler

7 Hologramların sınıflandırılması: Kalın hologramlar

8 Hologramların sınıflandırılması: Kalın hologramlar

9 Hologramların sınıflandırılması: Kalın hologramlar

10 Hologramların sınıflandırılması Teorik olarak çeşitli hologramların kırınım verimlilikleri

11 Kalın Hologramın Avantajları Yüksek ışık verimi Düşük maliyet Yüksek k depolama kapasitesi i Optik bilgi işleme aracı Hologramların sınıflandırılması Kompleks sinyal dalgalarını renk olarak algılayıp işlemek Görüntüleme uygulamalarında bilinmeyen kompleks dalgaların işlenmesi Uygulama Alanları Aynı hacmi kullanarak farklı hologramların kaydedilebilmesi sayesinde kalın hologramların uygulama sahası genişlemiştir. Özellikle Optik bilgi kaydedilmesi ile veri depolama Fiber optik iletişimi Spektroskopi ve malzeme analizi alanlarında uygulamaları vardır.

işlenmesi Uygulama Alanları Aynı hacmi kullanarak farklı hologramların kaydedilebilmesi sayesinde kalın hologramların uygulama sahası

12 Genel beklentiler: Kırılma indeksi değişimi veya kalınlık değişimi ya da soğurma değişimi gösterebilmesi. Çözünürlük ; değerinden daha iyi olmalı. geçirgenlik 4000 çizgi / mm yansıma çizgi / mm Duyarlılık ; mümkün olduğunca enerjili (J/cm 2 ) dalgaların hologram kaydı için gerekli olması Tersinirlik ve / veya sabitleme Mümkün olduğunca hacmin değişmemesi. Aksi durumda Bragg şartı sağlanamaz. Temel soğurma zayıf olmalı, yüksek optik kaliteye sahip olmalı, uzun süre kararlı olabilmeli ve düşük fiyatlı olmalı (masrafı mümkün olduğunca az olmalı)

geçirgenlik 4000 çizgi / mm yansıma 20 000 çizgi / mm Duyarlılık ; mümkün olduğunca enerjili (J/cm 2 ) dalgaların hologram kaydı için

14 Courtesy of Broadband 2002, Bucharest Dr. Eric Mounier, Yole Developpement

15 1. Gümüş ü Halojen Emulsiyonlar l (Fotograf plakası) 2. Dichromat jelatinler 3. Foto dirençli malzemeler (Foto cilalar) 4. Thermoplastikler (yüzeyde yük dağılımı) 5. Foto renklenmeli kristaller (Fotokrom kristaller) 6. Işığın polimerleşmeye etkiyebildiği polimerler 7. Foto adreslenebilen polimerler 8. Foto duyarlı anorganik camlar 9. Foto kırıcı kristaller (fotorefraktif kristaller) 10. Elektronik sensörler: CCD-Kamera ( CCD: Charge Coupled Device) 11.Bakteriodopsin

Foto renklenmeli kristaller (Fotokrom kristaller) 6. Işığın polimerleşmeye etkiyebildiği polimerler 7.

16 1. Gümüş halojen emülsiyonlar: Hologram Kayıt Malzemeleri Geniş spektrum bölgesinde yüksek ışınlanma duyarlılığı ile en çok tercih edilen malzemelerden biridir. Film banyosundan sonra 3 4 nötral Ag lerden topaçlar oluşurlar. Sabitleyici ışık düşmemiş AgBr - kristallerini uzaklaştırır. H l fi i i kü ük k i t ll d l l i l ö lidi ( i d b li li Holografi için küçük kristallerden oluşan emulsiyonlar önemlidir; (piyasada belirli şirketler sağlıyor)

Film banyosundan sonra 3 4 nötral Ag lerden topaçlar oluşurlar.

17 Yüksek çözünürlük Yüksek pozlama duyarlılığı Ucuz Geniş spektral bölgede kullanım Color reproduction of the final diffuse object Color reproduction of the final diffuse object hologram compared with the real object under the same reconstruction/illumination source.*

Color reproduction of the final diffuse object hologram compared

19 2. Dikromat Jelatinler: Çok renkli hologram yapımı için uygundur. CHONdenoluşan C, H, O, molekül zincirleri, (NH +6 4 ) 2 Cr 2 O 7, krom Cr olarak bulunur. Işık serbest elektron, kromun Cr +3 ye indirgenmesi, Cr +3 H - zincirlerini birbirine bağlar. Fotocross linking yoğunluk değişimi kırılma indisi değişimi Çok parlak görüntü Kısa erimli derinlik Normal oda ışığında görülebilirlik International Dichromate Corp., Draper, UT) From , Rich Rallison **

Işık serbest elektron, kromun Cr +3 ye indirgenmesi, Cr +3 H - zincirlerini birbirine bağlar.

20 3. Foto dirençler/foto cilalar: l Pozitif (negatif) foto cila Işıklandırma + çözme foto cilanın uzaklaştırılmasını sağlar (aydınlatılmış bölgeden) Sonuç: yüzey formu Örneğin, print hologramları için master hologramları

uzaklaştırılmasını sağlar (aydınlatılmış bölgeden)

21 4. Termo plastikler: Hologram Kayıt Malzemeleri

23 5. Foto renklenici kristaller: A B 1 1 h Elektron ışık aracılığıyla kristalde var olan A elektronik seviyesinden B elektronik seviyesine taşınır LiNbO 3 h 1 İ-B Örneğin: KCl içindeki F veya F merkezleri ( renk merkezleri) (F : e -, Cl - boşluğunda, F :2e - Cl - boşluğunda) d)hν 2 = ışığı ile aydınlatılması l ile tersi transfer olur. A h 2 B V-B

24 6. Foto polimerleşme yapan malzemeler: Gümüş holojen plakaya göre biraz daha az derinliğe sahiptir Parlak görüntü Geniş görüş açısı MMA : Methymethacrylat PMMA : Polymethyl methacrylat Yoğunluk değişimleri olur. Çok duyarlı tersinir değil, hacim değişimleri genelde problemlidir

25 Foto polimer filmlerde holografik kayıt mekanizması (şematik)

26 Foto polimerleşme süreci ile holografik kayıt süreci:

27 7. Foto-adreslenebilir polimerler: Hologram Kayıt Malzemeleri Cis Transisomerler: polarize ışık elektriksel yapıyı değiştirir. Kararlı durum, molekül ekseni ışık polarizasyonuna dik iken oluşur. (Küçük geçiş dipol momenti) Büyük dichroismus özelliği var. Dihroismus: soğurma ışık polarizasyonuna duyarlı Kramers Kronig bağıntısı n 0,4 olasıdır. Polarize olmayan ışık ile ışıklandırıldığında tamamıyla Polarize olmayan ışık ile ışıklandırıldığında tamamıyla olay tersine döndürülebilir; ancak duyarlılığı zayıf.

29 8. Foto duyarlı anorganik camlar: SiO 2 : GeO 2 Çok kusurlar var. Si / Ge... Bağlanma enerjisi yaklaşık olarak 5 ev (244nm) tür. Fotonlar bağları kırarlar. UV bölgesinde renk merkezleri oluşur. n, Kramers Kronig bağıntısı ile hesaplanır. H difüzyonla katılarak daha da hassaslaştırılabilir Uygulama alanı: cam fiberlerde kırınım desenlerinin i oluşturulması

30 9. Foto termoreaktif camlar: Hologram Kayıt Malzemeleri

31 10. Foto kırıcı (Fotorefraktif) Kristaller Hacim faz hologramları için mükemmel bir malzemedir. Lithium Niobat : LiNbO 3 Barium Titanat : BaTiO 3 Strontium-Barium Niobat : Sr X Ba 1-x NbO 6 Lithium Tantalat : LiTaO 3 Potasyum Niobat : KNbO 3 Bazı yarıiletkenler : GaAs, CdTe, InP Mükemmel çözünürlük Hız Depolama kapasitesi Duyarlılık ve geri dönüşüm Bütün kristallerde ortak olarak, bir eksen öne çıkar.

34 Foto kırıcı süreç

35 Foto krıcı (Fotorefraktif) Kristaller Hologram Kayıt Malzemeleri Bir görüntü I(x,y) kırılma indisi dağılımı n(x,y) formunda bir foto kırıcı kristalde depolanabilir. Görüntü, kristal bir uzaysal faz modülatörü olarak kullanılarak okunabilir. Bu faz modülatörü düzgün optik düzlem dalganın üzerindeki bilgiyi şifreler ve bir prob gibi davranır. Görüntüleri kaydetme yeteneklerinden dolayı foto kırıcı materyaller holografi için çekicidirler. Bu iki dalganın toplam şiddeti sinüssel bir girişim deseni oluşturur ve foto kırıcı kristalde kırılma indisindeki değişim ğ ş formunda kaydedilir. Bundan sonra kristal bir Hacim faz hologramı olarak davranır.

36 11. Elektronik sensörler: CCD-Kamera ( CCD: Charge Coupled Device)

37 12. Bakteriodopsin Overview of bacteriorhodopsin, including the photosensitive retinal molecule (purple) and the amino acids involved in ion transport (arrows = direction; numbers = sequence).

Benzer belgeler

Holografi. kısa bir giriş

Holografi. kısa bir giriş Holografi kısa bir giriş İçerik Giriş Holografinin kavramları Holografik görüntülemenin kavramları Holografinin dayandığı ğ fiziksel etkiler (olaylar) Holografinin tarihçesi Holografik süreçte basit girişim