holozone


holozone GmbH
Hauptstr. 39
53894 Mechernich
+49 2484 9199510

Inhalt:

Aktuelles

Produkte und Dienstleistungen

Holographie

holoblog

makerlab

First Light

Equipment Sicherheit
Laser
Aufbau
Reflexion
Zweistrahl
Transmission
Umkopieren
Ergebnisse
Lexikon *

Lab C/Prog

Danksagung

Impressum

Datenschutz

Lexikon

Amplitude

Die Amplitude ist die maximale Auslenkung einer harmonischen Schwingung. Bei Lichtwellen (siehe Lichtwelle) ist die Intensität des Lichts proportional zum Quadrat von der Amplitude der Welle, gemittelt über die Zeit. Bei der Interferenz zweier Wellen (siehe Interferenz) wird die Amplitude der resultierenden Welle durch die Phasenbeziehungen (siehe Phase) der interferierenden Wellen und deren Amplituden bestimmt.

Brewster-Winkel

Der Brewster-Winkel ist der Winkel, unter dem das parallel zur Einfallsebene polarisierte Licht (siehe Polarisation) von der Filmplatte nicht reflektiert wird. In der Holographie wird der Brewster-Winkel ausgenutzt um Reflexionen innerhalb der Filmplatte zu vermeiden und damit die Qualität der Hologramme zu steigern. Der Brewster-Winkel beträgt ca. 33° zwischen der Filmplatte (Brechwert Floatglas = 1,5) und dem einfallenden Referenzstrahl, bzw. 57° zum Lot (siehe Lot).
formel atand(1,5/1)

Diode

Drehhalter

Montierung, in der sich eine optische Komponente (z.B. λ/2-Platte) zur Feinjustage um 360° um die optische Achse drehen lässt.

Diodenlaser

Halbleiterbauteil, das Laserstrahlung erzeugt. Das Licht aus der Laserdiode wird meist mit einer Optik kollimiert oder fokussiert. Ohne Kollimationsoptik läuft der Strahl mit einer Divergenz von ca. 5°- 20° kegelförmig auseinander. Die Divergenz ist senkrecht zum pn-Übergang (siehe Diode) meist deutlich größer als parallel dazu (überprüfen, Bild).

DPSS-Laser

Kurz für Diode-Pumped-Solid-State-Laser (Diodengepumpter Festkörperlaser). DPSS-Laser erzeugen Laser-Strahlung in einem Kristall (typischerweise einem Neodym-dotierten Yttrium-Aluminium-Granat-Kristall (NdYAG)), der mit der Strahlung einer Laserdiode gepumpt wird. Der NdYAG-Kristall des im Bild gezeigten Compass 215M von Coherent wird bei 808 nm (Infrarot) gepumpt und emittiert mit 1064 nm (Infrarot). Die 1064 nm-Frequenzlinie des NdYAG-Kristalls wird anschließend mithilfe eines Kaliumtitanylphosphat-Kristalls (KTP) frequenzverdoppelt, sodass sich die vom Laser emittierte Wellenlänge auf 532 nm (grün) halbiert.

Ebene Welle

Filmhalter

(Selbst konstruierter) Teil des holographischen Aufbaus, auf dem die Filmplatte im aufgeweiteten Laser-Strahl für die Aufnahme aufgelegt und befestigt werden kann. Optimalerweise steht die Filmplatte dabei im Brewster-Winkel zum einfallenden Referenzstrahl.

Filmplatte

Mit lichtempfindlichem hochauflösenden Material beschichtete Glasplatte, mit der das bei der Aufnahme entstehende Interferenzmuster von Objekt- und Referenzstrahl aufgezeichnet wird. Die hohe Auflösung von > 3000 Linien / mm (im Vergleich zu fotografischem Film max. 300 Linien/mm) ist nötig, damit das Interferenzmuster aus Referenz- und Objektstrahl abgebildet werden kann.

Frequenz

Die Frequenz f (Einheit Hertz. 1 Hz = 1/s) gibt an, wie viele Zyklen eines periodischen Vorgangs innerhalb eines Zeitintervalls stattfinden. Der Kehrwert der Frequenz ist die Periodendauer T (siehe Periode).

Gaslaser

Im Gaslaser wird die optische Verstärkung durch ein gasgefülltes Rohr erzeugt. Das Pumpen des Lasers erfolgt durch elektrische Gasentladung in diesem Rohr. Typische Gaslaser sind beispielsweise Helium-Neon-Laser (He-Ne) oder Argon-Ionen-Laser. Das Bild zeigt zwei He-Ne-Laser; beim unteren wurden Gehäuse und Netzteil entfernt, sodass die beiden Spiegel an den Enden zu sehen sind, die den Resonator bilden.

Hologramm

Ein Hologramm ist die Rekonstruktion eines zuvor aufgezeichneten Wellenfeldes. Bei der Aufnahme des Hologramms interfereieren zwei kohärente Lichtstrahlen und belichten auf einer holographischen Filmschicht (siehe hrp_01-Polymer) ein Interferenzmuster (siehe interferenzmuster). Wird ein Objekt holographiert, interferiert das vom Objekt reflektierte Licht (siehe Objektstrahl) mit dem Licht, das direkt auf die holographische Filmschicht fällt (siehe Referenzstrahl). Anders als bei der Fotografie werden bei der Rekonstruktion (siehe Rekonstruktion) Phase und Intensität des Abbildes wiedergegeben. Dadurch zeigt das Hologramm ein dreidimensionales Abbild des holographierten Objekts, das anders als eine Fotografie von unterschiedlichen Perspektiven betrachtet werden kann und bei dem beispielsweise bei Betrachtung mit Vergrößerungsgläsern wie Lupen feinere Strukturen auf der Oberfläche sichtbar werden. Hologramme können in Transmission (siehe Transmissionshologramm) oder Reflexion (siehe Reflexionshologramm) aufgenommen werden. Technische Hologramme können zudem beispielsweise für die Lichtlenkung oder Interferometrie verwewndet werden.

hrp_01-Polymer

Interferenz

Periodische Änderung der lokalen Intensität bei der Überlagerung mehrerer Wellen. An Orten, wo sich Wellen gegenseitig auslöschen herrscht destruktive, wo sich Wellen verstärken konstruktive Interferenz. In der Holographie wird die Interferenz von Referenz- und Objektstrahl ausgenutzt und das entstehende Interferenzmuster auf dem Holographie-Film aufgezeichnet.

Interferenzmuster

Sichtbar gemachte Interferenz, die auf Projektionsschirmen als Muster aus hellen und dunklen Regionen sichtbar wird. Dies wird durch einen möglichst kleinen Winkel zwischen den Teilwellen erreicht (siehe Michelson-Interferometer).

Kohärenz

Man nennt zwei Wellen zueinander kohärent, wenn eine stabile Phasenbeziehung zwischen ihnen besteht. Die Phase einer Welle bezeichnet die räumliche und zeitliche Passung von Maxima und Minima zu einer anderen Welle. Wenn zwei überlagerte Wellen zueinander kohärent sind, ist ihr Interferenzmuster stabil.

Kohärenzlänge oder zeitliche Kohärenz

Die Kohärenzlänge gibt die maximale Wegdifferenz zweier Teilstrahlen aus derselben Quelle an, nach der bei Überlagerung der beiden Wellen noch ein Interferenzmuster mit hinreichendem Kontrast entsteht. Bei der Aufnahme von Reflexionshologrammen darf die doppelte Weglänge zwischen Film und Objekt die Koheränzlänge des Lasers nicht überschreiten. Bei Zweistrahl-Aufbauten gilt dies für die Differenz der Weglänge des geteilten Strahls bis zur Filmplatte.

siehe Single Frequency

Räumliche Kohärenz

Räumliche Koheränz (siehe Kohärenz) liegt zwischen zwei Wellen vor, wenn entlang einer Raumachse eine feste Phasendifferenz zwischen ihnen herrscht.

siehe TEM00

Kollimation

Als Kollimation bezeichnet man die Parallelrichtung divergenter Lichtstrahlen. Dafür kann ein Kollimator oder eine Sammellinse verwendet werden. Ist die Quelle der divergenten Strahlen im Fokus eines Parabolspiegels (siehe Parabolspiegel), werden die Strahlen ebenfalls vom Spiegel kollimiert reflektiert. Dies ist zum Beispiel wichtig für die Umkopie von Hologrammen (siehe Umkopie).

λ/2-Platte

Eine λ/2-Platte ist eine Verzögerungsplatte (siehe Verzögerungsplatte), mit der die Polarisation des einfallenden Lichts verändert werden kann. Dabei handelt es sich um eine dünne Scheibe eines Kristalls, indem verschiedene Polarisationen des Lichts unterschiedliche Ausbreitunggeschwindigkeiten und -Richtungen aufweisen. Der Kristall besitzt die exakte Dicke, um das Licht der Polarisation parallel zu einer Kristallachse um eine halbe Wellenlänge gegenüber der Polarisation in Richtung der anderen dazu senkrechten Kristallachse zu verzögern. In der Folge wird die Gesamtpolarisation des austretenden Strahls um bis zu 90° gedreht, abhängig davon, unter welchen Winkel der Strahl zu den Kristallachsen polarisiert ist. Durch Drehung der λ/2 Platte kann somit die Polarisation des Strahls gedreht werden. Standardmäßige λ/2-Platten sind wellenlängenabhängig und verursachen die korrekte Phasenverschiebung nur bei einer einzigen Wellenlänge, die durch die Dicke des Kristalls bestimmt ist. Im Gegensatz dazu besitzen achromatische Verzögerungsplatten durch die Verwendung mehrerer Kristallmaterialien eine konstante Phasenverschiebungen unabhängig von der Wellenlänge, was sich z.B. für den Einsatz mit mehreren Lasern eignet.

λ/4-Platte

Laser-Controller


Laserspiegel

Spiegel, bei dem die sich reflektierende Schicht auf dem Glas befindet, nicht dahinter (Oberflächenspiegel). Weil das auftreffende Licht nicht zuerst durch das Glas fällt, werden doppelte Reflexionen und damit störende Interferenzen vermieden (normales Glas reflektiert ca. 4% )

Leistungsmessgerät

Elektronisches Gerät, das über einen Messkopf, der in den Laser-Strahl gehalten wird, die Laser-Leistung (pro Quadratzentimeter) misst und anzeigt. Wird eine pin-Diode (siehe pin-Diode) zur Messung verwendet, ist es wichtig die korrekte Wellenlänge einzustellen.

Lichtwelle

Lot

Das Lot bezeichnet in der Geometrie eine Gerade, die senkrecht auf einer anderen Gerade oder einer Ebene steht. Im holographischen Aufbau ist diese Ebene der Holographie-Tisch. Am Lot wird unter aderem der Brewster-Winkel (siehe Brewster-Winkel) gemessen.

Master-Hologramm

Hologramm, das als Vorlage zur Umkopie dient (siehe Umkopie). Bei der Aufnahme erzeugt es den Objektstrahl und projiziert ihnauf die zu belichtende Filmschicht.

Mikroskopobjektiv

Ein Objektiv mit kurzer Brennweite, das entsprechend seiner Vergrößerung (x5, x10, x20) Licht fokussiert und für die Holographie zur Aufweitung des Laser-Strahls verwendet werden kann. Je höher die Vergrößerung, umso kleiner ist die Brennweite des Objektivs, und desto größer ist die Aufweitung des Strahls. Vergrößerungen über x40 lassen sich meist nur schwer durch das Pinhole (siehe Pinhole) fädeln.

siehe Raumfilter

Objektstrahl

Vom Objekt reflektiertes Laser-Licht, das die holographische Filmschicht bei der Aufnahme beleuchtet. Durch Interferenz (siehe Interferenz) des Objektstrahls mit dem Referenzstrahl (siehe Referenzstrahl) entsteht das Hologramm auf der Filmschicht.

Parabolspiegel

Spiegel, dessen Oberflächengeometrie den Ausschnitt einer Parabel darstellt. Ein Parabolspiegel fokussiert alle parallel einfallenden Strahlen am gleichen Fokuspunkt. Der Abstand zwischen Spiegel und Fokuspunkt wird als Brennweite bezeichnet. Ist die Lichtquelle im Fokuspunkt, reflektiert ein Parabolspiegel die einfallenden Strahlen als paralleles Bündel, was einer ebenen Wellenfront entspricht (siehe ebene Welle). Diese braucht man beim Umkopieren zum Abspielen des pseudoskopischen Bildes.

siehe Pseudoskopisches Bild

Periode/Periodendauer

Die Periodendauer T gibt bei einer Welle die Zeit an, die für einen vollen Schwingungszyklus benötigt wird. Der Kehrwert der Periodendauer ist die Frequenz f (siehe Frequenz).

Phase

pin-Diode

Pinhole

Lochblende. Optisches Bauteil mit Öffnung im µm-Bereich, das im Fokus einer Aufweitungsoptik (siehe Mikroskopobjektiv) nicht optimal fokussierte Strahlen herausfiltert und in Kombination mit dieser den Raumfilter bildet. Auf dem Bild ist ein Pinhole mit einem Durchmesser von 25 µm zu sehen, das rückseitig von einer LED durchleuchtet wird (Der Lichtpunkt erscheint im Bild größer).

Polarisation

Schwingungsrichtung einer Transversalwelle (siehe Lichtwelle). Es wird zwischen linearer und zirkularer bzw. elliptischer Polarisation unterschieden. Bei der linearen Polarisation ist die Schwingungsrichtung konstant. Ist eine Welle zirkular oder elliptisch polarisiert, rotiert die Polarisation um den Wellenvektor. In der Holographie spielt die Polarisation eine wichtige Rolle für den Brewster-Winkel. Mithilfe einer λ/2-Platte kann die Polarisation einer linear polarisierten Welle beliebig um den Wellenvektor gedreht werden. (siehe s-Polarisation/p-Polarisation).

Polarisationsfilter

Pseudoskopisches Bild

Ein pseudoskopisches Bild ist eine Umkehrung des Tiefeneindrucks des originales Bildes. Erhöhungen werden dabei als Tiefen wahrgenommen und umgekehrt. Wird ein Hologramm umkopiert (siehe Umkopie), ensteht ein pseudoskopisches Hologramm des Masters (siehe Master).

Raumfilter

Kombination aus Aufweitungsoptik und Pinhole, die einen sauberen aufgeweiteten Laser-Strahl für die Beleuchtung von Objekt und/oder Fimplatte ermöglicht.

Referenzstrahl

Laser-Licht, das direkt auf den holographischen Film fällt. Durch Interferenz des Referenzstrahls mit dem Objektstrahl entsteht das Hologramm auf der holographischen Filmschicht.

Rekonstruktion

Beleuchtet man ein Hologramm (siehe Hologramm, wird das Licht vom Interferenzmuster auf der Filmschicht gebeugt und die Objektwelle rekonstruiert - das Hologramm wird sichtbar

Shutter

Bauteil, mit dem der Laser-Strahl für die Belichtung der holographischen Filmschicht manuell oder automatisch geöffnet und gesperrt werden kann.

Single Frequency

s-Polarisation/p-Polarisation

Bei p-polarisiertem Licht ("p" wie "parallel") ist das elektrische Feld der Lichtwelle (siehe Lichtwelle) parallel zur Einifallsebene polarisiert. S-Polarisiertes Licht ("s" wie "senkrecht") ist dagegen senkrecht zu dieser Ebene polarisiert. Die p-Polarisation wird beim Brewster-Winkel ausgenutzt (siehe Brewster-Winkel).

Strahlteiler

Optisches Bauteil zur Aufteilung eines einzelnen Lichtstrahls in zwei Teilstrahlen. Neben nicht-polarisiernden werden auch polarisiernde Strahlteiler verwendet, bei denen die austretenden Teilstrahlen eine zueinander senkrechte Polarisation besitzen. So kann unter anderem das Intensitätsverhältnis der beiden Teilstrahlen durch die Kombination mit einer λ/2-Platte beliebig angepasst werden. Allerdings muss der Referenzstrahl für den Brewster-Winkel eventuell mit einer zweiten λ/2-Platte wieder zurückgedreht werden.

TEM00

Umkopie

Verzögerungsplatte

Verzögerungsplatten sind optische Bauelemente, mit denen die Polarisation und Phase durchtretender Lichtwellen verändert werden kann. Dabei handelt es sich meist um eine dünne Scheibe eines Kristalls, indem verschiedene Polarisationen des Lichts unterschiedliche Ausbreitunggeschwindigkeiten und -Richtungen aufweisen. Eine λ/4-Platte (siehe λ/4-Platte) macht aus linear polarisiertem zirkular polarisiertes Licht und umgekehrt. λ/2-Platten (siehe λ/2-Platte) drehen die Gesamtpolarisation des eintretenden Lichts um bis zu 90°.

Wellenlänge λ

X/Y/Z-Verstellung

Verstellung, in der optische Komponenten montiert und entlang drei Achsen justiert werden können.

Zeitliche Kohärenz

(ph/mw 2022)

Interne Links

Unser Filmmaterial:

hrp_01

Weblinks

Preiswertes Filmmaterial mit guter Qualität ist das PFG01-Material, das bei topag erhältlich ist

Sehr hochwertig ist das Filmmaterial von Yves Gentet Ultimate-Platten

Filmotec liefert Filme aus deutscher Produktion, zu guten Preisen und auch in großen Formaten: Hier