Digital holography
ડિજિટલ હોલોગ્રાફી એ ડિજિટલ સેન્સર એરે સાથે હોલોગ્રામના સંપાદન અને પ્રક્રિયાનો સંદર્ભ આપે છે, ખાસ કરીને સી. સી. ડી. કેમેરા અથવા સમાન ઉપકરણ. ઇમેજ રેન્ડરિંગ, અથવા ઓબ્જેક્ટ ડેટાનું પુનર્નિર્માણ ડિજિટાઇઝ્ડ ઇન્ટરફેરોગ્રામમાંથી આંકડાકીય રીતે કરવામાં આવે છે. ડિજિટલ હોલોગ્રાફી ઓપ્ટિકલ તબક્કાના ડેટાને માપવાનું સાધન પ્રદાન કરે છે અને સામાન્ય રીતે ત્રિ-પરિમાણીય સપાટી અથવા ઓપ્ટિકલ જાડાઈની છબીઓ પહોંચાડે છે. કંપનવિસ્તાર, તબક્કો અને ધ્રુવીકરણ સ્થિતિ જેવી ઓપ્ટિકલ તરંગ લાક્ષણિકતાઓનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કેટલીક રેકોર્ડિંગ અને પ્રક્રિયા યોજનાઓ વિકસાવવામાં આવી છે, જે ડિજિટલ હોલોગ્રાફીને મેટ્રોલોજી કાર્યક્રમો માટે ખૂબ જ શક્તિશાળી પદ્ધતિ બનાવે છે. હોલોગ્રામનું ડિજિટલ રેકોર્ડિંગ અને પ્રક્રિયા ઓફ-એક્સિસ રૂપરેખાંકન ઓફ-એક્સિસ રૂપરેખાંકનમાં, સંદર્ભ અને ઓબ્જેક્ટ બીમ વચ્ચેના નાના કોણનો ઉપયોગ ઓબ્જેક્ટ અને સંદર્ભ ઓપ્ટિકલ ક્ષેત્રો વચ્ચેના ક્રોસ-બીટિંગ યોગદાનને આ ક્ષેત્રોના સ્વ-બીટિંગ યોગદાન સાથે ઓવરલેપિંગને રોકવા માટે થાય છે. આ શોધો એમ્મેટ લેઇથ અને જ્યુરિસ ઉપાત્નિક્સ દ્વારા એનાલોગ હોલોગ્રાફી માટે કરવામાં આવી હતી, અને ત્યારબાદ ડિજિટલ હોલોગ્રાફીમાં સ્વીકારવામાં આવી હતી. આ રૂપરેખાંકનમાં, છબીના પુનર્નિર્માણ માટે માત્ર એક જ રેકોર્ડ કરેલ ડિજિટલ ઇન્ટરફેરોગ્રામ જરૂરી છે. તેમ છતાં, આ રૂપરેખાંકનનો ઉપયોગ ટેમ્પોરલ મોડ્યુલેશન પદ્ધતિઓ સાથે પણ થઈ શકે છે, જેમ કે ઓછા પ્રકાશમાં ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા માપન માટે ફેઝ-શિફ્ટિંગ અને ફ્રિક્વન્સી-શિફ્ટિંગ. ફેઝ-શિફ્ટિંગ હોલોગ્રાફી ફેઝ-શિફ્ટિંગ (અથવા ફેઝ-સ્ટેપ્ડ) ડિજિટલ હોલોગ્રાફી પ્રક્રિયામાં બહુવિધ ઇન્ટરફેરોગ્રામ કેપ્ચર કરવાનો સમાવેશ થાય છે જે દરેક પ્રકાશિત પદાર્થ પરના તમામ બિંદુઓમાંથી પરત ફરેલા પ્રકાશ અને પ્રકાશના નિયંત્રિત સંદર્ભ બીમ વચ્ચેના ઓપ્ટિકલ ફેઝના સંબંધોને સૂચવે છે. સંદર્ભ બીમનો ઓપ્ટિકલ તબક્કો એક નમૂનાના ઇન્ટરફેરોગ્રામમાંથી બીજા તબક્કામાં ખસેડવામાં આવે છે. આ ઇન્ટરફેરોગ્રામના રેખીય સંયોજનમાંથી, જટિલ-મૂલ્યવાન હોલોગ્રામ રચાય છે. આ હોલોગ્રામમાં સેન્સર પ્લેનમાં ઑબ્જેક્ટ દ્વારા વિક્ષેપિત ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનની કંપનવિસ્તાર અને તબક્કાની માહિતી હોય છે. ફ્રિક્વન્સી-શિફ્ટિંગ હોલોગ્રાફી ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર્સ (પોકેલ સેલ્સ) અથવા એકોસ્ટો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર્સ (બ્રેગ સેલ્સ) ના ઉપયોગ દ્વારા, સંદર્ભ લેસર બીમને ટ્યુન કરી શકાય તેવા જથ્થા દ્વારા આવર્તન-સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે. આ ઓપ્ટિકલ હેટેરોડાઇન ડિટેક્શનને સક્ષમ કરે છે, જે સેન્સરની ટેમ્પોરલ બેન્ડવિડ્થમાં આપેલ રેડિયોફ્રિક્વન્સી ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ ઘટકને સ્થાનાંતરિત કરવાના હેતુથી આવર્તન-રૂપાંતર પ્રક્રિયા છે. ફ્રિકવન્સી-શિફ્ટ હોલોગ્રામનો ઉપયોગ નેરોબેન્ડ લેસર ડોપ્લર ઇમેજિંગ માટે થઈ શકે છે. હોલોગ્રામનું મલ્ટિપ્લેક્સિંગ હોલોગ્રામની ટેમ્પોરલ અને અવકાશી બેન્ડવિડ્થના એક સાથે અલગ-અલગ ક્ષેત્રોને સંબોધિત કરીને કોણીય, તરંગલંબાઇ, અવકાશ-વિભાજન, ધ્રુવીકરણ અને સાઇડબેન્ડ મલ્ટિપ્લેક્સિંગ યોજનાઓ માટે સફળતા સાથે કરવામાં આવ્યું હતું. ડિજિટલ હોલોગ્રામ આંકડાકીય રીતે મલ્ટિપ્લેક્સ અને કાર્યક્ષમ સંગ્રહ અને પ્રસારણ માટે ડિમલ્ટીપ્લેક્સ કરી શકાય છે. વ્યાપ અને તબક્કાને યોગ્ય રીતે પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ડિજિટલ હોલોગ્રાફીમાં સુપર-રિઝોલ્યુશન ગતિશીલ તબક્કાના વિવર્તન ગ્રેટિંગ દ્વારા શક્ય છે, જેથી સી. સી. ડી. એરેના છિદ્રને કૃત્રિમ રીતે વધારી શકાય. ઓપ્ટિક્સ/ડેટા-પ્રોસેસિંગ સહ-ડિઝાઇન યોજના અપનાવીને કણોના સુપર-સ્થાનિકીકરણને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ડિજિટલ હોલોગ્રાફીમાં ઓપ્ટિકલ સેક્શનિંગ, જેને વિભાગીય છબી પુનર્નિર્માણ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ત્રિ-પરિમાણીય ડિજિટલ હોલોગ્રામમાંથી ચોક્કસ અક્ષીય ઊંડાઈ પર સમતલીય છબીને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની પ્રક્રિયા છે. આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે વિવિધ ગાણિતિક તકનીકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં ઇન્વર્સ ઇમેજિંગ સૌથી સર્વતોમુખી છે. માઇક્રોસ્કોપીમાં ડિજિટલ હોલોગ્રાફી દ્વારા ધ્યાનની ઊંડાઈ વધારવી ડિજિટલ હોલોગ્રાફીની 3ડી ઇમેજિંગ ક્ષમતાનો ઉપયોગ કરીને કંપનવિસ્તાર અને તબક્કામાં માઇક્રોસ્કોપીમાં ધ્યાનની ઊંડાઈ વધારવી શક્ય છે. હોલોગ્રામ અને ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક માઇક્રોસ્કોપીનું સંયોજન વિવિધ દિશાઓમાંથી અથવા સંદર્ભ તરંગની જુદી જુદી દિશા સાથે નોંધાયેલા હોલોગ્રામના સમૂહનું ડિજિટલ વિશ્લેષણ મોટા આંકડાકીય છિદ્ર સાથે ઉદ્દેશ્યના આંકડાકીય અનુકરણને મંજૂરી આપે છે, જે રિઝોલ્યુશનની અનુરૂપ વૃદ્ધિ તરફ દોરી જાય છે. આ તકનીકને ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક માઇક્રોસ્કોપી કહેવામાં આવે છે. કમ્પ્યુટર જનરેટેડ હોલોગ્રાફિક ડિજિટલ હોલોગ્રાફિક માઇક્રોસ્કોપી હોલોગ્રાફિક ઇન્ટરફેરોમેટ્રી હોલોગ્રાફિક સંદર્ભો વધુ વાંચન હોલોગ્રાફિક જુઓ.