Anasayfa
Portal
Galeri
Arama
Kayıt Ol
Giriş yap
Uzayda bir cismin varlığına ait enformasyon bize genellikle ses veya ışık dalgaları halinde ulaşır. Holografi, cisimlerden gelen dal*galardaki enformasyonu belirli bir şekilde depo edip bu enformas*yonda hiçbir kayıp olmadan tekrar ortaya çıkartmayı sağlayan bir tekniktir. Tekniğe «Holografi» adını bu konuda ilk çalışmaları yapan Dennis Gabor [l] vermiştir. Yunancada «holos» bütün anlamına gel*mektedir. Hologram bir cisimden gelen dalgaya ait toplam enfor*masyonu yani hem genlik hem faz değerlerini kaydeder. İstendiğinde bu kayıt ortamından orijinal dalga yeniden elde edilir.
Gabor 1948 de yayınlanan ilk makalesinde holografik kayıt esas*larını ortaya koymuştur. Normal fiziksel detektörler ve kayıt ortam*ları sadece dalga şiddeti U2 ye hassas olduklarından tp fazı kaydedi*lemez. Cisimden gelen ışık dalgası kendisi ile frekans ve faz bakı*mından uyumlu (coherent) bir referans dalga ile girişim yaptığında meydana getirilebilen dalganın şiddeti sadece bu dalgaların teker teker şiddetlerine tabi olmayıp aralarındaki faz farkına da tabidir. Bu ise holografinin esasını teşkil etmektedir.
Optik mercekler birkaç asır önce keşfedilmiş ve optik görüntüle*rin mercekler yardımı ile nasıl meydana getirilebileceği 1900 senele*rinden önce tamamen çözümlenmişti. Bundan sonra fotoğraf tekniği büyük bir ilerleme kaydetmiştir. Fotoğraf ve holografi teknikleri arasında prensip bakımından çok büyük bir fark bulunmaktadır. Fo*toğraf tekniğinde, görüntü iki boyutlu bir dağılım olarak kaydedilir. Her sahnede ışığın yansıtıldığı çok sayıda nokta mevcuttur. Bu nok*talardan çıkan çeşitli dalgaların meydana getirdiği tek kompleks dalgaya «cisim dalgası» denir. Bu kompleks dalga, fotoğraf tekni*ğinde optik bir mercek yardımı ile dönüştürülerek radyasyon yapan cismin görüntüsü elde edilir. Hologram tekniğinde ise cismin optik olarak meydana getirilmiş görüntüsü değil, cisim dalgasının kendisi kaydedilir. Bu kayıt uygun şekilde yeniden aydınlatıldığı zaman ori*jinal cisim dalgasını tekrar meydana getirmek mümkündür.
Hologramın pratik olarak uygulanması ilk olarak 1948 de Gabor tarafından gerçekleştirildi. Kullanılan radyasyon ışıktı. Cıva buharlı lâmbadan elde edilen ışık filtre edilerek monokromatik hale getirildi. Uyumluluk için bir iğne deliği aydınlatıldı. Cisim olarak alfanume-rik karakterleri kullanıldı. Yarı saydam olan ortamdan geçen cisim ve referans dalgaları bir fotoğraf kâğıdı üzerinde belirli bir girişim şekli meydana getirdiler. Banyo edildikten sonra fotoğraf kâğıdı üzerine orijinal ışık düşürüldüğünde aynı optik eksen üzerinde haki*ki ve zahirî görüntülerin meydana geldiği görüldü. Burada iki türlü görme zorluğu oldu. Birincisi, aydınlatan ışık huzmesinin yarı say*dam ortamda difraksiyona uğramayan parçası görüntüleri gölgeledi. îkİDCİsi ise görüntüler birbirlerini gölgeledi. Leith ve Upatnieks [2] 1962 de yayınladıkları bir makalede bu güçlüklerin bertaraf edilebi*leceğini izah ettiler. Bu makalede çok şiddetli ve yüksek uyumluluğa sahip laser huzmesinin kullanılması ile hologram tekniğinin nasıl geliştirileceği açıklandı. Gabor hologramında resmin kaydedilişi ve yeniden meydana getirilişi şematik olarak Şekil 1.1 ve Şekil 1.2 de
görülmektedir. Her iki görüntü aynı eksen üzerinde bulunmakta ve aydınlatan huzme tarafından gölgelenmektedir. Leith ve Upatnieks'in tavsiyesi olan yeni metot komünikasyon teorisindeki esaslara daya*nıyordu, îşarete ait enformasyon, holografide cisimden yansıyan dal*ga cephesi, bir taşıyıcı frekansla nakledilebilir deniyordu. Bu taşıyıcı frekanslı dalga holografide eksen üzerinde olmayan bir referans dal*ga olarak düşünülüyor, aydınlatma sonucu yeniden meydana gelen iki dalga modülâsyon yan bantlarına tekabül edeceğinden fiziksel olarak birbirlerinden ayrılabilecekleri savunuluyordu. Yeniden mey*dana getirilen dalgalardan biri cisim dalgasının aynı diğeri ise ikinci bir görüntü dalgası olmakta idi. Bu tekniktede bazı zorluklarla kar*şılaşıldı. Mercek ve aynalar üzerindeki ufak toz zerreleri dahi kendi hologramlarını teşkil ederek gürültü yarattılar. Bunları ortadan kal*dırmak için örneğin sistem elemanlarını döndürmek gibi bazı tertip*ler düşünüldü. Bu metodun en önemli yönü kaynaktan gelen dalganın büyük bir kısmını geçirmeyen cisimlerin resimlerinin çekimini sağ*laması oldu. Gabor tekniğinde cisimden geçen dalganın büyük bir kısmı difraksiyona uğramıyordu. Bu dalga sadece kısmî olarak ci*simde difraksiyona uğrayan dalga ile modüle ediliyordu. 3 962 sene*lerinde gazlı laserin icadı ile «eksen dışı» diye adlandırabileceğimiz yeni hologram tekniği gelişme imkânı buldu. Laser ışığı çok şiddetli bir monokromatik radyasyon olduğu gibi, bu radyasyonun spektrumu fotografik olarak kayda uygundu. Yüksek uyumluluk dolayısile kü*çük bir noktaya odaklanabildiğinden holografik görüntü hassasiyetini arttırıyordu.
Bu monokromatik radyasyonla çok sayıda girişim halkasının kaydı mümkün oluyor ve cismin büyüklüğü bir problem teşkil etmi*yordu.
Gabor hologramlarında kayıt ortamının lineer olmaması dolayısı ile ortaya çıkan birinci dereceden büyük görüntüler, birinci derece*den görüntü ile aynı eksen üzerinde teşekkül ettiğinden bu görüntü*nün netliğinin bozulmasına sebep oluyordu. Eksen dışı hologramlar*da bu üst dereceli görüntüler farklı açılarda meydana geldiğinden esas görüntülerin netliğinin bozulmadığı görüldü. 1964 de Leith ve Upatnieks tarafından dağınık aydınlatmalı holografi tekniği gelişti*rildi. Cismin önüne bir difüzör konulduğunda elde edilen hologram yeniden aydınlatıldığı zaman, hiç bir optik araç kullanılmadan gö*rüntünün tamamını görmek mümkün oluyordu. Daha sonraki çalış*malarda aynı hologram üzerine birden fazla resim kaydı ve renkli cisimlerin hologramlarının çıkarılması ele alındı.
Holografi konusu on sene evvel fizik optiğin bir kolu olarak or*taya çıkmış, muhtelif sebepler yüzünden elektrik mühendislerini ya-« kından ilgilendirmiştir. Bunun sebebi konuyu ortaya atanlardan Gabor'un o sıralarda elektron mikroskobu, Leith ve Upatnieks'in ise radarla uğraşmakta oluşları olmuştur. Elektrik mühendisliğinin dil ve matematiği ile holografi teorisi arasında çok yakın ilişki kuru*labilmiştir. Örneğin tek yan bant modülasyonu model olarak alınmış komünikasyon ve enformasyan teorilerinin bazı esasları kullanılmış*tır. Holografinin elektrik mühendisliğindeki en önemli rolü elektro*nik, akustik ve elektrooptik sistemlerin tasarlanmasında ortaya çık*maktadır. Optik holografi geniş ilgi toplamış olmakla beraber elek-tromagnetik spektrumun diğer bölgeleri ve hatta elektromagnetik olmayan dalgalar bu tekniğin uygulanmasına elverişli görülmüşler ve çok sayıda araştırmalara konu teşkil etmişlerdir.
Gabor 1948 de yayınlanan ilk makalesinde holografik kayıt esas*larını ortaya koymuştur. Normal fiziksel detektörler ve kayıt ortam*ları sadece dalga şiddeti U2 ye hassas olduklarından tp fazı kaydedi*lemez. Cisimden gelen ışık dalgası kendisi ile frekans ve faz bakı*mından uyumlu (coherent) bir referans dalga ile girişim yaptığında meydana getirilebilen dalganın şiddeti sadece bu dalgaların teker teker şiddetlerine tabi olmayıp aralarındaki faz farkına da tabidir. Bu ise holografinin esasını teşkil etmektedir.
Optik mercekler birkaç asır önce keşfedilmiş ve optik görüntüle*rin mercekler yardımı ile nasıl meydana getirilebileceği 1900 senele*rinden önce tamamen çözümlenmişti. Bundan sonra fotoğraf tekniği büyük bir ilerleme kaydetmiştir. Fotoğraf ve holografi teknikleri arasında prensip bakımından çok büyük bir fark bulunmaktadır. Fo*toğraf tekniğinde, görüntü iki boyutlu bir dağılım olarak kaydedilir. Her sahnede ışığın yansıtıldığı çok sayıda nokta mevcuttur. Bu nok*talardan çıkan çeşitli dalgaların meydana getirdiği tek kompleks dalgaya «cisim dalgası» denir. Bu kompleks dalga, fotoğraf tekni*ğinde optik bir mercek yardımı ile dönüştürülerek radyasyon yapan cismin görüntüsü elde edilir. Hologram tekniğinde ise cismin optik olarak meydana getirilmiş görüntüsü değil, cisim dalgasının kendisi kaydedilir. Bu kayıt uygun şekilde yeniden aydınlatıldığı zaman ori*jinal cisim dalgasını tekrar meydana getirmek mümkündür.
Hologramın pratik olarak uygulanması ilk olarak 1948 de Gabor tarafından gerçekleştirildi. Kullanılan radyasyon ışıktı. Cıva buharlı lâmbadan elde edilen ışık filtre edilerek monokromatik hale getirildi. Uyumluluk için bir iğne deliği aydınlatıldı. Cisim olarak alfanume-rik karakterleri kullanıldı. Yarı saydam olan ortamdan geçen cisim ve referans dalgaları bir fotoğraf kâğıdı üzerinde belirli bir girişim şekli meydana getirdiler. Banyo edildikten sonra fotoğraf kâğıdı üzerine orijinal ışık düşürüldüğünde aynı optik eksen üzerinde haki*ki ve zahirî görüntülerin meydana geldiği görüldü. Burada iki türlü görme zorluğu oldu. Birincisi, aydınlatan ışık huzmesinin yarı say*dam ortamda difraksiyona uğramayan parçası görüntüleri gölgeledi. îkİDCİsi ise görüntüler birbirlerini gölgeledi. Leith ve Upatnieks [2] 1962 de yayınladıkları bir makalede bu güçlüklerin bertaraf edilebi*leceğini izah ettiler. Bu makalede çok şiddetli ve yüksek uyumluluğa sahip laser huzmesinin kullanılması ile hologram tekniğinin nasıl geliştirileceği açıklandı. Gabor hologramında resmin kaydedilişi ve yeniden meydana getirilişi şematik olarak Şekil 1.1 ve Şekil 1.2 de
görülmektedir. Her iki görüntü aynı eksen üzerinde bulunmakta ve aydınlatan huzme tarafından gölgelenmektedir. Leith ve Upatnieks'in tavsiyesi olan yeni metot komünikasyon teorisindeki esaslara daya*nıyordu, îşarete ait enformasyon, holografide cisimden yansıyan dal*ga cephesi, bir taşıyıcı frekansla nakledilebilir deniyordu. Bu taşıyıcı frekanslı dalga holografide eksen üzerinde olmayan bir referans dal*ga olarak düşünülüyor, aydınlatma sonucu yeniden meydana gelen iki dalga modülâsyon yan bantlarına tekabül edeceğinden fiziksel olarak birbirlerinden ayrılabilecekleri savunuluyordu. Yeniden mey*dana getirilen dalgalardan biri cisim dalgasının aynı diğeri ise ikinci bir görüntü dalgası olmakta idi. Bu tekniktede bazı zorluklarla kar*şılaşıldı. Mercek ve aynalar üzerindeki ufak toz zerreleri dahi kendi hologramlarını teşkil ederek gürültü yarattılar. Bunları ortadan kal*dırmak için örneğin sistem elemanlarını döndürmek gibi bazı tertip*ler düşünüldü. Bu metodun en önemli yönü kaynaktan gelen dalganın büyük bir kısmını geçirmeyen cisimlerin resimlerinin çekimini sağ*laması oldu. Gabor tekniğinde cisimden geçen dalganın büyük bir kısmı difraksiyona uğramıyordu. Bu dalga sadece kısmî olarak ci*simde difraksiyona uğrayan dalga ile modüle ediliyordu. 3 962 sene*lerinde gazlı laserin icadı ile «eksen dışı» diye adlandırabileceğimiz yeni hologram tekniği gelişme imkânı buldu. Laser ışığı çok şiddetli bir monokromatik radyasyon olduğu gibi, bu radyasyonun spektrumu fotografik olarak kayda uygundu. Yüksek uyumluluk dolayısile kü*çük bir noktaya odaklanabildiğinden holografik görüntü hassasiyetini arttırıyordu.
Bu monokromatik radyasyonla çok sayıda girişim halkasının kaydı mümkün oluyor ve cismin büyüklüğü bir problem teşkil etmi*yordu.
Gabor hologramlarında kayıt ortamının lineer olmaması dolayısı ile ortaya çıkan birinci dereceden büyük görüntüler, birinci derece*den görüntü ile aynı eksen üzerinde teşekkül ettiğinden bu görüntü*nün netliğinin bozulmasına sebep oluyordu. Eksen dışı hologramlar*da bu üst dereceli görüntüler farklı açılarda meydana geldiğinden esas görüntülerin netliğinin bozulmadığı görüldü. 1964 de Leith ve Upatnieks tarafından dağınık aydınlatmalı holografi tekniği gelişti*rildi. Cismin önüne bir difüzör konulduğunda elde edilen hologram yeniden aydınlatıldığı zaman, hiç bir optik araç kullanılmadan gö*rüntünün tamamını görmek mümkün oluyordu. Daha sonraki çalış*malarda aynı hologram üzerine birden fazla resim kaydı ve renkli cisimlerin hologramlarının çıkarılması ele alındı.
Holografi konusu on sene evvel fizik optiğin bir kolu olarak or*taya çıkmış, muhtelif sebepler yüzünden elektrik mühendislerini ya-« kından ilgilendirmiştir. Bunun sebebi konuyu ortaya atanlardan Gabor'un o sıralarda elektron mikroskobu, Leith ve Upatnieks'in ise radarla uğraşmakta oluşları olmuştur. Elektrik mühendisliğinin dil ve matematiği ile holografi teorisi arasında çok yakın ilişki kuru*labilmiştir. Örneğin tek yan bant modülasyonu model olarak alınmış komünikasyon ve enformasyan teorilerinin bazı esasları kullanılmış*tır. Holografinin elektrik mühendisliğindeki en önemli rolü elektro*nik, akustik ve elektrooptik sistemlerin tasarlanmasında ortaya çık*maktadır. Optik holografi geniş ilgi toplamış olmakla beraber elek-tromagnetik spektrumun diğer bölgeleri ve hatta elektromagnetik olmayan dalgalar bu tekniğin uygulanmasına elverişli görülmüşler ve çok sayıda araştırmalara konu teşkil etmişlerdir.
