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Zweiter Aufbau: Zweistrahl-Holographie - Reflexionshologramme mit zusätzlicher Beleuchtung des Objekts

Um ein besseres Leistungsverhältnis zwischen Referenz- und Objektstrahl zu erhalten und hellere Hologramme herzustellen, kann das Objekt zusätzlich mit Laser-Licht angeleuchtet werden. Weil Referenz- und Objektstrahl kohärent sein müssen um ein Hologramm zu schreiben, kann man nicht einfach einen zweiten Laser verwenden. Stattdessen muss der Laser-Strahl mithilfe eines Strahlteilers in zwei Teilstrehlen aufgeteilt werden. Der Aufbau sollte so so geplant sein, dass beide Teilstrahlen in etwa die gleiche Lauflänge haben, damit [...]. Der Anspruch an die Stabilität des holographischen Aufbaus steigt mit der Aufteilung des Laser-Strahls, da sich jede Störung auf die Interferenz der beiden Teilstrahlen auswirkt.

Die Leistung der Teilstrahlen anpassen

Für die Zweistrahl-Holographie eignen sich polarisierende Strahlteiler. Diese teilen den Laser-Strahl in zwei Teilstrahlen, deren Polarisation relativ zueinander um 90° um den Wellenvektor gedreht ist (s-polarisiert und p-polarisiert). Mit einer λ/2-Platte im Drehhalter kann dann die Polarisation des ankommenden Laser-Strahls verändert werden, bevor er in den Strahlteiler fällt. Abhängig von der Polarisation des ankommenden Strahls besitzen so die Teilstrahlen unterschieldiche Intensitäten, die durch veränderung der Polarisation mit der λ/2-Platte angepasst werden können.

Um im Referenzstrahl die für den Brewster-Winkel nötige vertikale Polarisation (p-Polarisation) beizubehalten, kann eine zweite λ/2-Platte hinter dem Strahlteiler die Polarisation des Referenzstrahls gegebenenfalls korrigieren.

Der abgeteilte Strahl für die Beleuchtung kann nun von einer Linse (Ich habe ein x10-Mikroskopobjektiv verwendet) aufgeweitet werden und das Objekt (nicht die Filmplatte) zusätzlich beleuchten. Auch hier können Blenden aus Pappe eine Beleuchtung des Films und des Filmhalters verhindern. Die Polarisation des Beleuchtungsstrahls ist nicht relevant, da sie bei der Reflexion am Objekt ihre Ordnung verliert.

Durch feines Einstellen der Polarisation des Lasers an der λ/2-Platte vor dem Strahlteiler kann nun noch das Verhältnis aus Referenz- und Beleuchtungsstrahl optimiert werden. Dabei ist zu beachten, dass der Referenzstrahl im besten Fall die Leistung von 100 µW/cm² nicht unterschreitet und das Verhältnis der Leistung von Referenz- und Objektstrahl nicht größer als ca. 10 (Referenz) zu 1 (Objekt) wird. Zusätlich kann das Objekt so über der Filmplatte positioniert werden, dass möglichst viel Licht auf den Film reflektiert wird, womit ein noch besseres Verhältnis zwischen Referenz- und Objektstrahl erreicht werden kann.

(ph 2022)

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