Итак, у нас должны быть готовы:

1. Лазерная установка. Причём лазер должен быть наклонён на угол 56 градусов относительно вертикали (или 34 градуса к горизонту).
2. Микроамперметр и фотодиод. Возможно Придётся переключить микроамперметр в режим милиамперметра, если ток через фотодиод будет очень большим
3. Под рукой табличка (график) зависимости времени экспонирования от тока через фотодиод.
4. Большая коробка из под обуви.
5. Готова вся химия для проявки и закрепления.

Записывать голограмму мы будем по схеме Денисюка.

Подготовка химии.

Как я уже писал, лучше всего расположиться в ванной. Начать стоит с подготовки химии. Необходимо найти пластиковые или стеклянные ёмкости. Лучше всего подходят кюветы для проявки фотографий. Нам понадобится как минимум 4 одинакового размера.

Достаём бутылки с химией из холодильника.
Ждём, пока химия нагреется до температуры порядка 20 градусов. Так как в ванной всегда прохладнее, чем в других комнатах (по крайней мере у меня), то достаточно подождать минут 30-60, пока всё нагреется до температуры окружающего воздуха.

Теперь начинаем всё разливать по кюветам.
В первую заливаем проявитель, предварительно разведя его водой согласно инструкции, которая прилагалась к химии.
Во вторую закрепитель.
В третью — обычную воду, и 1-2 маленьких капли шампуня. Причём мешаем очень медленно и аккуратно, пены не должно быть!!! Пена убийственная для голограммы. Если получилось много пены — сливаем и разводим заново, добавив меньше шампуня.
В четвёртую наливаем обычную воду.
Все растворы должны быть максимальночистыми, кюветы вымыты начисто. Можно даже профильтровать химию через марлю, прежде чем заливать в кюветы.

В шаговой доступности оставляем крышку от коробки из под обуви. Ею мы будем накрывать кювет с проявителем.

Располагаемся по-удобнее.

Собственно нужно реализовать следующую схему расположения элементов:

У меня это выглядит примерно так:

Вверху, на полке стоит лазер.
На столе фигурка, с которой снимаем голограмму.
Над фигуркой фотопластинка.
В бутылках — химия.

Настройка лазера.

Приступим к настройке лазера. Для этого нам понадобится сам лазер и DVD болванка. Если есть интерферометр Фабри-Перо — то вообще замечательно.
Включаем лазер, видим примерно это:

Обратите внимание, как освещён лист бумаги! Никаких кругов и точек, равномерное освещение.
Теперь одной рукой крутим потенциометр R4, а сами смотрим на потолок.
Крутим до тех пор, пока не увидим чёткую интерференционную картинку, похожую на эту:

Такая картинка не приемлема:

Наличие чётких и резких полосок свидетельствует об одномодовом режиме лазерного диода. Именно в этом режиме можно снимать голограмму. В других режимах голограмма либо не получится, либо будет не яркой с «бегающими» полосками.

Ждём минут 5 — 10 и наблюдаем за картинкой. Возможна ситуация, что спустя около минуты работы, картинка изменится. Это нормально. Лазерный диод нагревается и переходит в другие режимы. Нужно прогреть лазерный диод и добиться режима, когда он, в течении нескольких минут, не меняет режима (картинка на потолке не изменяется, видно чередование чётких и резких красных и чёрных полосок).
Также нужно обратить внимание на дрожь картинки. Если картинка дрожит — голограммы вы не получите.

Итак, мы получили нужный режим лазера, больше потенциометр не трогаем, лазер пока выключаем.

Расположение фигурки и фотопластинки.

Фигурка должна располагаться за фотопластинкой. Освещаться должны и фотопластинка и фигурка. Фигурку нужно расположить как можно ближе к фотопластинке. Фотопластинку и фигурку нужно надёжно закрепить, чтобы ничего не шаталось.

На верхний торец фотопластинки перед снятием голограммы надо будет наклеить кусочек изоленты. Делается это для того, чтобы лазер, попав на торец, не начал переотражаться внутри фотопластинки. Если этого не сделать, то появятся чёрные полоски на голограмме, примерно вот такие:

Все вместе под лазерным освещением у меня выглядит так:

Вместо фотопластинки при настройке расположения можно вырезать кусочек бумаги, соответствующий размеру фотопластинки. Размер фотопластинки указан на коробке (в тубусе) с фотопластинками.

Далее нужно всё правильно расположить.
Фотопластинка должна быть одинаково освещена как в центре, так и по краям. Максимальное отклонение интенсивности 30% !
Интенсивность проверяем фотодиодом. Если ток через фотодиод на краях фотопластинки меньше на 30 % или более, чем в центре — нужно расположить лазер подальше от фотопластинки, увеличив площадь, которую освещает лазер. Лучше будет, если вы добьётесь разницы в 10%. Это напрямую связано с качеством голограммы.

Затем по току через фотодиод определяем нужное время экспонирования (время, которое нужно освещать фотопластинку). Замеры проводятся при выключенном свете и включённом лазере естественно.

Все приготовления готовы. За окном тёмная ночь, все спят. Свет везде выключен, никто по дому не ходит, лазер выключен. Лишь зелёный светлячок где-то в дальнем углу светит тусклым зелёным светом. Вся химия готова. Глаза привыкли к темноте.
Тут-то и начинается самое интересное в жизни начинающего голографиста-любителя.

Алгоритм действий.

1. Достаём фотопластинку из тубуса, фотопластинку держим только за края!
2. Дышим на поверхность фотопластинки и «ловим» блики от светлячка. Если не видно, что стекло запотело, то дышим на другую сторону фотопластинки. Запотевшую сторону принимаем за верхнюю сторону фотопластинки. На нижней стороне — желатина, очень нежная. К ней прикасаться нельзя!!! Желатина практически мгновенно впитывает влагу, поэтому эта сторона и не запотевает.
3. Кладём фотопластинку на чистый лист бумаги желатиной вверх!!!
4. Закрываем тубус с фотопластинками.
5. Берём нашу фотопластинку, и на торец верхней стороны фотопластинки наклеиваем кусочек изоленты.
6. Располагаем фотопластинку над фигуркой. Расположение должно быть таким же, как при подготовки. смещения крайне не желательны. Желатиной к фигурке, верхней стороной к лазеру.
7. Накрываем фотопластинку с фигуркой большой плотной коробкой, чтобы случайно не засветить фотопластинку.
8. Ещё раз проверяем, не забыли ли мы закрыть тубус с фотопластинками.
9. Включаем лазер.
10. На коробку кладём DVD болванку.
11. Ждём минут 5-10, пока лазер не прогреется и не войдёт в режим. На потолке в конечном итоге мы должны наблюдать не меняющуюся интерференционную картину (те самые полоски). Крутить потенциометр R4 запрещено!
12. Убираем DVD болванку.

Отсчитывать секунды придётся «про себя», с лазерами от DVD время экспонирования колеблется от 0.5 до 7 секунд. Если меньше секунды, то как повезёт, таймера у меня не было.Если есть электронный сетевой таймер, который отключает блок питания лазера из сети — то вообще супер. У меня такой техники не было. Если Вы передержите фотопластинку под лазером — картинка будет очень тёмной или вообще ничего не будет.Если не додержите — голограмма будет тусклой, не яркой.

13. Медленно приподнимаем коробку, которая закрывает фотопластинку с фигуркой. Приподнимаем и подносим к лазеру так, чтобы не засветить фотопластинку.
14. Аккуратно и быстро убираем коробку и засвечиваем фотопластинку. Отсчитываем секунды (время экспонирования), и так же аккуратно и быстро заслоняем лазер.
15. Так же аккуратно накрываем фотопластинку с фигуркой.
16. Выключаем лазер.

Опять темно

17. Убираем коробку, берём фотопластинку.
18. Аккуратно, желатиной вверх, под очень острым углом к горизонту, кладём фотопластинку в проявитель. Если случайно положили желатиной вниз — голограмма испорчена, хим раствор испорчен. Раствор заменить, голограмму просушить и использовать для настройки расположения в будущих попытка.
19. Держим в проявителе от 6 до 10 минут, покачивая кювет каждые 30-60 секунд. Если передержать — то голограмма будет очень тёмной с пеленой. Если недодержать — голограмма будет тусклой, не яркой. Точное время проявления достигается методом проб и ошибок, я на это убил около 15 фотопластинок. Я в проявителе держу 7 минут 50 секунд. Желательно кювет накрыть крышкой от коробки, вдруг кто-нибудь свет включит?
20. Когда время пришло — аккуратно, под углом, вытаскиваем голограмму из проявителя. На желатиновом слое не допускаются пылинки или пузырьки. Если таковые есть — нужно аккуратно, пошатывая голограмму вверх вниз, смыть эти пылинки. Но шатать медленно, не активно, иначе желатиновый слой испортится и голограмма тоже.
21. Так же аккуратно кладём голограмму в закрепитель, покачиваем кювет каждые 30-60 секунд. Через 3-5 минут достаём.Только теперь наша голограмма не боится света. Аккуратно кладём голограмму в кювет с чистой вводой. Засекаем 10 минут. Включаем свет. Покачиваем кювет каждые 2-3 минуты.
22. Достаём голограмму из воды, пытаемся смыть пылинки, если таковые есть, пошатывая фотопластинку в кювете. Но не в коем случае не пытайтесь убрать пылинки пальцами или кисточкой, это очень сложно. Скорее голограмму испортите.
23. Погружаем голограмму в кювет с мыльной водой (водой с шампунем).
24. Аккуратно, медленно пошатываем фотопластинку в мыльной воде, достаём подуглом. Если увидели пылинку или пузырь — снова погружаем и медленно «вытягиваем», добиваясь смыванияпылинки или пузыря… Если не получается — бог с ним, лучше не трогать…
25. Кладём фотопластинку в вертикальном положении на салфетку, где-нибудь в серванте, где нету сквозняков и пыли.

Ну вот и всё. Через 6-12 часов голограмма высохнет и на неё можно будет посмотреть. Если всё сделано правильно, то под обычной лампой накаливания вы увидите фигурку, с которой снимали голограмму.

Но желатиновый слой всё так же нежен. Его надо защитить. Откладываем голограмму обратно в сервант на 2-3 суток, чтобы подсохла как следует.

Укрепить можно обычной матовой краской из баллончика. первый слой очень тонкий, сразу даём ему высохнуть. потом второй слой, такой же тонкий как первый. Задача состоит в том, чтобы покрасить не дав желатине размякнуть от краски, поэтому первые слои краскиделаем очень тонкими.
3 и 4 слои можно уже потолще делать.

В итоге желатиновая сторона получится такой:

Если всё сделали правильно, то вращая в руках фотопластинки под обычной лампочкой получится следующая красота:

Правда необычная фотография?

Отдельная благодарность сайту Lasers.org.ru, за статьи по лазеростроению (ведь именно с этого всё началось). А именно, спасибо Artemka, nikitas, и всем форумчанам за помощь.

В данной статье будет минимум теории и максимум моей практики.

Данная статья для многих сможет послужить неким алгоритмом для создания собственной голографической установки на основе лазера из DVD привода.

По материалу из википедии:

Голография — набор технологий для точной записи, воспроизведения и переформирования волновых полей.

А если проще, то если через какую-то плоскость мы восстановим весь волновой фронт, то мы не сможем отличить оригинал от копии.

Если мы восстановим этот волновой фронт от какой-либо фигурки, то в идеальном случае мы сможем рассмотреть эту фигурку под всеми углами к плоскости.

Пожалуй на этом теория о голографии закончится, там очень много тонкостей и нюансов. Больше теории можно прочитать тут.

Для голографии нам понадобятся:

1. Лазерная установка, 650 нм.
2. Фотодиод с документацией и характеристиками.
3. Большая коробка из под обуви.
4. DVD болванка, любая.
5. Микроамперметр.
6. Много места в ванной.
7. Фотопластинки ПФГ-03.
8. Химия для проявки и закрепления.
9. Чёрная матовая краска, в баллончике
10. Прямые руки.
11. Голова на плечах с мозгом на борту.

Фотопластинки и химию можно заказать, зарегистрировавшись и связавшись с Holos. Цены в этой теме.

Лазерная установка.

С чего всё началось? Началось всё с желания.
Нет, не с желания сделать голограмму, а с желания заполучить таки достаточно мощный видимый лазер (вероятно именно по этой причине Вы и оказались на этом сайте). Чтобы спички поджигал или обжигал кожу. В общем, опасную игрушку хотел. Но денег не было. И тут в руки мне попался неисправный DVD привод, когда-то пишущий.
В общем вытащил из него лазерный диод, к счастью моему он оказался в стандартном корпусе ТО-56.

Вдоволь наигравшись с указкой, решил сделать стационарную систему для голографии.

Итак, для экспериментов спаял питающую схему:

Эта схема хороша тем, что она не сильно привередлива к источнику питания. Можно использовать 8 банок аккумуляторов типа АА. Можно подключить к блоку питания на 9 или 12 вольт с максимальным током на выходе до 500 мА.

К тому же эта схема сгладит скачки напряжения при включении, длительность которых примерно равна C3*R2=200 Ом * 100 мкФ = 0.02 секунды

Максимальный ток ограничивает резистор R3. В данной схеме ток через лазерный диод можно изменять с помощью потенциометра R4 от 17 до 300 мА.

V1 — Любой источник от 9 до 12 вольт, максимальный ток на выходе до 500 мА.

D1 — Стабилитрон на 2.4 Вольта, 0.2 Вт мощность. Не путать со стабистором!

R1, R2 — маломощные, 0.025 Вт хватит.

R3, R4 — мощнее, 2.5 Вт или мощнее. Будет надёжнее, если найти 5 Вт. R4 нужно расположить так, чтобы иметь простой доступ до него. Им мы будем часто пользоваться непосредственно перед созданием голограммы. Подстроечный маленький резистор не годится, нужно нечто более долговечное и износостойкое, легко крутящееся

На транзистор обязательно нужно повесить радиатор. На нём будет рассеиваться до 3 Вт.

Рекомендации относительно R3. Ниже приведены рекомендованные значения резистора R3, в зависимости от максимальной скорости записи DVD привода. С такими значениями Ваш лазерный диод никогда не сгорит от перегрузки по току, гонять можно часами.

В качестве корпуса использовал всё тот же многострадальный DVD привод.
Для диода выточил хороший алюминиевый радиатор. Радиатор для диода обязателен! Нужно обеспечить хороший теплоотвод. В своей установке я никаких элементов Пельтье не использовал.

ВНИМАНИЕ! Лазерный луч не нужно фокусировать!!! Никаких стёклышек или линз быть не должно! Если Лазерный диод с крышкой, нужно проверять чистоту излучения. От лазерного диода должно быть равномерное пятно, без кругов и чёрных точек. Белый лист бумаги должен быть равномерно освещён.
Если видны чёрные кольца или точки, то крышку у диода нужно спилить.
Лучше всего для голографии подходят диоды в корпусах типа Open-Can.

Включив диод Вы увидите, что по одной оси луч расходится больше, чем по другой, перпендикулярной оси.
Диод в радиаторе нужно закрепить так, чтобы ось, по которой расходимость больше, совпадала с линией горизонта. Это крайне важный момент, связанный с поляризацией луча лазера. Лазер должен быть поляризован по вертикальной оси. Опыт показал, что лазерные диоды нужно располагать именно так, как описано выше.

Далее необходимо сделать уголок, который бы отклонил нашу лазерную установку под углом Брюстера.
Теперь поняли, зачем нужно соблюсти нужную поляризацию и правильно расположить лазерный диод?
Нужно исключить отражение луча от поверхности стекла. И главное, мы таким образом исключаем отражения внутри стекла. Если этого не делать, то на нашей голограмме появятся чёрные интерференционные полоски.
Схематично всё, описанное выше,можно изобразить так:

Вот моя лазерная установка:

Уголок сделал из алюминия. Лучше даже будет сделать из толстого прочного пластика, т.к. он лучше глушит вибрации. А металл наоборот не приветствуется, т.к. он «звенит».Этой вибрации будет достаточно, чтобы голограмма вообще не получилась.

Лазерная установка должна стоять максимально устойчиво. Поэтому желательно сделать её на 3-х острых ножках.

Хорошо. Установка готова к использованию. О настройки его мощности будет описано во второй части.

Фотодиод. Время экспонирования.

Теперь нам понадобится фотодиод для измерения интенсивности лазерного излучения. Фотопластинки — они как фотоплёнка: если долго освещать — картинка станет слишком тёмной, ничего не будет видно. Если очень мало освещать — картинка будет слишком тусклой.

Для этих целей я купил фотодиод BPW20RF. К нему прилагалась и документация, по которой я смог оценивать интенсивность лазерного излучения. Из документации нам нужны следующие параметры:

1. Чувствительность фотодиода к световой волне 650 нм. Измеряется в Ампер/Ватт.
2. Площадь фотодиода, в метрах квадратных.

Так же нужно знать чувствительность фотопластинки к нашему лазеру. На коробке с фотопластинками указана «Голографическая чувствительность при максимальной Дэ, Дж/м^2″. Обычно там написана цифра 2. Реально же их светочувствительность получается порядка 5. Так же нужно не забывать, что чем старее фотопластинки, тем чувствительнее они становятся (время экспонирования становится меньше)

Ниже приведена формула, по которой легко оценить время экспонирования в зависимости от тока через фотодиод.

где

Pl — Голографическая чувствительность фотопластинки, указано на коробке с фотопластинками, измеряется в Дж/м^2
S — Чувствительность фотодиода к световой волне 650 нм. Измеряется в Ампер/Ватт. Смотрим в документации.
A — Площадь фотодиода, в м^2. Смотрим в документации.
I — Ток, в Амперах. Смотрим на амперметре перед снятием голограммы.
t — Время экспонирования, в секундах.

Желательно перед снятием голограммы подготовится и сделать график, где очень быстро и без вычисления можно было бы посмотреть необходимое время экспонирования. На графике зависимость времени экспонирования от тока через фотодиод.

Для тех, у кого волшебным образом окажется фотодиод BPW20RF, всё уже заранее готово. Все графики и вычисления выполнены в MathCad тут и тут.

Вот так выглядит мой измеритель:

Фотопластинки.

Как и упоминалось раньше, чем они старше — тем чувствительнее. Но и это ещё не всё! Срок их хранения очень мал, около 3-х месяцев. Хранить нужно в холодильнике. Если не проявленная фотопластинка на обычном свету имеет серый цвет (кстати если Вы на неё так посмотрели, то она уже будет испорчена) , то она уже не пригодна для голографии.
Так же от времени они становятся всё более чувствительными.
По своей сути Фотопластинка мало чем отличается от обычной фотоплёнки… только «зерно» разное. У обычной фотоплёнки разрешающая способность ~200 линий на мм, а у голографической — 3000-5000 линий на мм.
На обычную фотоплёнку мы записываем информацию об амплитуде того или иного цвета.
На голографическую пластинку мы записываем интерференционную картинку. Картинка получается посредством сложения луча, который пришёл от лазера и луча, который отразился от предмета.

Химия.

Как разводить химию — будет написано на листочках, которые будут вложены в коробку с химией при покупке.
Желательно разлить всё в пластиковые бутылки, с ними будет проще работать.
Хранить необходимо так же в холодильнике.
При проявлении и закреплении температура жидкостей должна лежать в диапазоне от 15 до 20 градусов. Иначе ничего не получится.

Обстановка.

Фотопластинки не терпят света! Ни в коем случае не открывайте коробочку в комнате!!! сразу всё испортите…
Открывать коробку с фотопластинками можно только в темноте. Менее всего эти пластинки чувствительны к зелёному свету. Поэтому нужно сделать зелёный светлячок. Но и он должен быть как можно менее ярким.
Лучше всего голографией заниматься в ванной (если Вы делаете это дома). Там можно запереться и гробовая темнота будет вам обеспечена.

Вот мой светлячок. Зелёный светофильтр, рюмка, 2 батарейки, лампочка, магнитики из DVD:

И лучше снимать голограммы ночью. Дело в том, что не допустимы любые вибрации при экспонировании. Даже говорить нельзя…Я во время экспонирования даже не дышу! Мельчавшие вибрации всё вам испортят. Если кто-то идёт в соседней комнате или слушает музыку, даже разговаривает и Вы это слышите — вряд ли голограмма получится. Нужна гробовая тишина и покой!

Если после прочтения данной статьи не отпало желание заниматься голографией, то смело можете приступать к прочтению второй части, где будет описан и продемонстрирован сам процесс.