Перестраиваемые акустооптические фильтры (АОФ) применяются в цифровой голографии (ЦГ) для получения интерференционных изображений на разных длинах волн, что значительно расширяет возможности исследования технических и биологических объектов. Однако ширина выделяемых АОФ спектральных интервалов достаточно велика, что может приводить к уменьшению размера высококонтрастной области интерференционной картины во внеосевой схеме ЦГ и снижать качество получаемых голограмм. В работе экспериментально исследовано влияние геометрии акустооптического (АО) взаимодействия и мощности управляющего сигнала на спектральную функцию пропускания АОФ, видность интерференционной картины и ширину эффективного поля зрения. Для этого использована установка с широкополосным источником излучения, интерферометром Маха-Цендера и спектрометром. Интерференционные картины и спектры излучения были зарегистрированы для нескольких значений угла падения света на входную грань АОФ в диапазоне частотной перестройки АОФ, соответствующем видимому диапазону излучения. Проведено сравнение зависимостей длины когерентности от угла поворота АОФ и центральной длины волны функции пропускания, полученных интерференционным методом и рассчитанных по спектрам, измеренным спектрометром. Показано, что при повороте АОФ на углы от 5° до −15° относительно положения, соответствующего широкоапертурной геометрии АО взаимодействия, можно увеличить длину когерентности и ширину эффективного поля зрения при регистрации голограмм в 2,5 раза. Установлено, что ширина поля зрения может значительно уменьшаться при увеличении мощности сигнала, подаваемого на АОФ. Результаты работы можно использовать для аттестации АОФ, оптимизации характеристик установок многоволновой ЦГ с АО фильтрацией и определения оптимальных режимов их работы.
1. Javidi B. et al. Roadmap on digital holography [Invited] // Optics Express, 2021, Vol. 29, #22, pp. 35078–35118.
2. Mir M. et al. Quantitative Phase Imaging // Progress in Optics, 2012, Vol. 57, pp. 133–217.
3. Dubey V. et al. Multispectral quantitative phase imaging of human red blood cells using inexpensive narrowband multicolour LEDs // Applied Optics, 2016, Vol. 55, #10, pp. 2521–2525.
4. Seyler T. et al. Multiwavelength digital holography in the presence of vibrations: laterally resolved multistep phase-shift extraction // Applied Optics, 2019, Vol. 58, #34, pp. G112-G119.
5. Yamaguchi I., Matsumura T., Kato J. Phase-shifting colour digital holography // Optics Letters, 2002, Vol. 27, #13, pp. 1108–1110.
6. Jang Y., Jang J., Park Y. Dynamic spectroscopic phase microscopy for quantifying haemoglobin concentration and dynamic membrane fluctuation in red blood cells // Optics Express, 2012, Vol. 20, #9, pp. 9673–9681.
7. Turko N.A. et al. Simultaneous three-wavelength unwrapping using external digital holographic multiplexing module // Optics Letters, 201, Vol. 43, #9, pp. 1943–1946.
8. Rinehart M., Zhu Y., Wax A. Quantitative phase spectroscopy // Biomedical Optics Express, 2012, Vol. 3, #5, pp. 958–965.
9. Polschikova O. et al. Single-shot multiwavelength digital holography using Bragg diffraction of light by several ultrasound waves [Invited] // Journal of the Optical Society of America A., 2022, Vol. 39, #2, pp. A79-A85.
10. Nardin G. and et al. Versatile spectral modulation of a broadband source for digital holographic microscopy // Optics Express, 2016, Vol. 24, #24, pp. 27791–27804.
11. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики // М.: Радио и связь. – 1985. – 279 с.
12. Pozhar V.E. et al. Hyper spectrometer based on an acousto-optic tunable filters for UAVs // Light & Engineering, 2019, Vol. 27, #3, pp. 99–104.
13. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. Пер. с англ. // М.: Мир. – 1987. – 616 с.
14. Design and fabrication of acousto-optic devices / Под ред. A.P. Goutzoulis, D.R. Pape, S.V. Kulakov // New York: M. Dekker, 1994, 497 p.
15. А.И. Колесников и др. Перестраиваемый акустооптический фильтр на основе кристаллов парателлурита // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. – 2012. – Т 55, № 9. – С. 73–77.
16. Poon T-C., Liu J-P. Introduction to Modern Digital Holography: With Matlab // Cambridge University Press, 2014, 228 p.
17. Georgiev G., Glenar D.A., Hillman J.J. Spectral characterization of acousto-optic filters used in imaging spectroscopy // Applied Optics, 2002, Vol. 41, #1, pp. 209–217.
18. Gorevoy A. and et al. Computational technique for field-of-view expansion in AOTF-based imagers // Optics Letters, 2022, Vol. 47, #3, pp. 585–588.

• Предыдущая статья

• перестраиваемый акустооптический фильтр
• спектральная функция пропускания
• длина когерентности
• видность интерференционной картины
• цифровая голография