होलोग्राफी

होलोग्राफी : (स्वलेखन परिपूर्ण चित्रण) . त्रिमितीय प्रतिमा साठविण्यासाठीची व दाखविण्यासाठीची ही पद्धत आहे. ही प्रतिमा बहुधा छायाचित्रीय पटल (फिल्म) किंवा पट्टिका यांवर किंवा दुसऱ्या प्रकाश-संवेदी द्रव्यावर असते. उद्भासित (प्रकाशित) केलेल्या पट्टिकेला होलोग्राम (स्वलेख) म्हणतात. काही क्रेडिट कार्डांत होलोग्राम असतो. त्यामुळे नकली कार्डाला प्रतिबंध करता येतो. जाहिरातींचे चित्रलेखन( डिस्प्ले), कलाकृती व जडजवाहीर यांमध्येही होलोग्राम असतात. टायर, भिंगे, विमानाचे पंख व इतर उत्पादित वस्तू यांच्यातील दोष वा त्रुटी ओळखण्यासाठी होलोग्राम वापरता येतात. 

होलोग्राफी हे एकमेवाद्वितीय प्रकारचे छायाचित्रीय प्रतिमा मिळविण्याचे साधन आहे. या छायाचित्रीय प्रतिमेची नोंद होलोग्रामवर होते. होलोग्राम पट्टे व मंडले यांच्या ओळखू न येऊ शकणाऱ्या आकृतिबंधाप्रमाणे दिसतो, परंतु जेव्हा तो ⇨ लेसर शलाकेसारख्या कलामेलित (सुसंगत) प्रकाशाने प्रकाशित केला जातो, तेव्हा प्रकाशाचे संघटन म्हणजे यथोचित रचना होऊन मूळ वस्तूची त्रिमितीय प्रतिमा अवकाशात तरंगताना दिसते. 

साध्या छायाचित्रीय प्रतिमेत वस्तूने परावर्तित केलेल्या प्रकाशाच्या तीव्रतेतील बदल नोंदविले जातात. त्यामुळे जेथे कमी प्रकाश परावर्तित झाला आहे तेथे गडद क्षेत्रे, तर जेथे अधिक प्रकाश परावर्तित झाला आहे तेथे फिकट क्षेत्रे निर्माण होतात. तथापि, होलोग्राफीत प्रकाशाची तीव्रता तर नोंदली जातेच शिवाय प्रकाशाची कलाही नोंदली जाते. म्हणजे परावर्तित प्रकाशनिर्मिती करणाऱ्या तरंगमुखांच्या परस्परांशी मेलनाचीमात्रा (कलामेलन) नोंदली जाते (कला म्हणजे तरंगाची एखाद्या स्वेच्छ संदर्भबिंदूपासून मोजण्यात येणारी स्थिती) . सर्वसाधारणपणे प्रकाश कलामेलित (सुसंगत स्वरूपाचा) नसतो. म्हणजे शलाकेमधील तरंगांच्या समूहादरम्यानचे कलाविषयक परस्परसंबंध हे पूर्णतया स्वैर (यदृच्छ) असतात. सर्वसाधारण प्रकाशतरंगांतील तरंगमुखे मेलित वा सुसंगत प्रकारची नसतात. [→ तरंग गति प्रकाश]. 

हंगेरियन शास्त्रज्ञ ⇨ डेनिस गॅबर यांनी होलोग्राफीचा म्हणजे भिंगरहीत त्रिमितीय छायाचित्रणाचा शोध लावला (१९४८) आणि त्यासाठीत्यांना १९७१ सालचे भौतिकीचे नोबेल पारितोषिक मिळाले. होलो-ग्राफीच्या मदतीने नवीन सूक्ष्मदर्शकीय तंत्र उपलब्ध होईल, या अपेक्षेने त्यांनी ही कल्पना मांडली होती. मात्र तांत्रिक अडचणी समोर आल्याने १९६० सालापर्यंत ही कल्पना प्रत्यक्षात येऊ शकली नव्हती. गॅबर यांनी ⇨ इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाची विभेदनक्षमता (निकट वस्तूंच्या प्रतिमा अलग करण्याची क्षमता) सुधारण्याची शक्यता विचारात घेतली होती. म्हणजे प्रथम वस्तूचा होलोग्राम तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रॉन शलाका वापरून नंतर या होलोग्रामचे कलासंबद्ध वा कलामेलित (ज्यातील तरंगांच्या कलांचा परस्परसंबंध ठराविक कालावधीत कायम असतो असा) प्रकाश शलाकेने परीक्षण करायचे होते. अगदी बारीक सूचि-छिद्रातून प्रकाश केंद्रीभूत करून कलासंबद्धतेची मात्रा साध्य करणे शक्य हाते परंतु या तंत्रामुळे प्रकाशाची तीव्रता इतकी कमी झाली की, होलोग्राफीसाठी ती उपयोगी नव्हती. म्हणून गॅबर यांचा हा प्रस्ताव अनेक वर्षे फक्त सैद्धांतिक औत्सुक्याचाच विषय राहिला. १९६२ च्या सुमारास लेसरचा विकास झाल्याने अचानकपणे परिस्थिती बदलली. कारण लेसर शलाकेची कला-संबद्धतेची मात्रा उच्च असतेच शिवाय तिची तीव्रताही उच्च असते. लेसरच्या शोधामुळे प्रकाशकिरणांचा उद्गम उपलब्ध झाला व त्यामुळे होलोग्राफीचे तंत्र प्रत्यक्षात आले. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाची विभेदनक्षमता सुधारण्यासाठीही होलोग्राफीचा उपयोग होऊ लागला. गॅबर यांचा मूळ उद्देश हाच होता. वेगवान बदल घडून येणाऱ्या विविध घटनांचे चित्रण करून त्यांचा तपशीलवार अभ्यास करणे, अल्प जागेत माहिती साठविणे इत्यादी. 

वस्तूकडून प्रकीर्णित झालेला (विखुरला गेलेला) प्रकाश व संदर्भ शलाकेकडून आलेला प्रकाश छायाचित्रीय पट्टिकेवर किंवा त्यासारख्या प्रतिमा नोंदविणाऱ्या माध्यमावर एकाच वेळी येऊन पडतो व या दोन शलाका एकमेकींशी कलासंबद्ध असतात. व्यावहारिक पातळीवर हे साध्य होण्यासाठी या दोन्ही शलाका एकाच प्रकाश उद्गमापासून आलेल्याम्हणजे लेसरच्या असतात. या शलाका कलासंबद्ध असल्याने त्यांच्या-पासून व्यतिकरणाचा आकृतिबंध तयार होतो आणि हा आकृतिबंध पट्टिकेवर नोंदला जाऊन होलोग्राम तयार होतो. होलोग्राम मूळ लेसर शलाकेने प्रकाशित केल्यावर मूळ वस्तूची पुनर्रचित प्रतिमा दिसते. ज्या तत्त्वाने व्यतिकरण जालकामुळे व्यतिकरण शलाका तयार होतात त्याच्यासारखे हे तत्त्व आहे. होलोग्राफिक प्रतिमेला पूर्णपणे त्रिमितीय गुणधर्म असतात. छायाचित्रीय पायस (इमल्शन) पुरेसे दाट असल्यास आणि तीन रंगांच्या लेसर शलाका वापरल्यास रंगीत होलोग्राम नोंदला जाऊ शकतो. याची पांढऱ्या प्रकाशात (म्हणजे लेसर शलाका न वापरता) पुनर्रचना करता येते आणि मिळणारे रंग चांगले व वास्तव असतात. 

लेसर अनेक प्रकारचे असून अखंड वा अविरत तरंग (कंटिन्यूअस--वेव्ह CW) लेसर व स्पंदित लेसर हे होलोग्राफीच्या दृष्टीने औत्सुक्याचे आहेत. अविरत तरंग लेसरने जवळजवळ शुद्ध (निखळ) व एका रंगाची तेजस्वी शलाका उत्सर्जित होते. स्पंदित लेसरने अतिशय तीव्र अल्पकालीन चमकदार प्रकाशझोत उत्सर्जित होतो आणि तो सेकंदाचा१/१०,००,००,००० एवढा काळ राहतो. एमेट एन्. लीथ व जुरीस अपॅट्नीक्स या अमेरिकेतील मिशिगन विद्यापीठामधील दोघा शास्त्रज्ञांनी होलोग्राफीसाठी अविरत तरंग लेसरचा वापर केला. यामध्ये त्यांना अपूर्व यश लाभले व त्यामुळे अनेक संशोधनविषयक अनुप्रयुक्तींचा ( उपयोगांचा) मार्ग खुला झाला. 

होलोग्राम तयार करणे आणि प्रतिमा दर्शविण्यासाठी होलोग्राम प्रकाशित करणे हे होलोग्राफीचे दोन मूलभूत टप्पे आहेत. पहिल्या टप्प्यात लेसरची शलाका पदार्थापासून परावर्तित होते व ती छायाचित्रीय पट्टिकेसारख्या प्रकाशसंवेदी माध्यमावर पडते. दुसरी म्हणजे संदर्भ शलाकाही सदर पट्टिके-वर चमकते. पट्टिकेवर ज्या ठिकाणी या दोन प्रकाश शलाका एकमेकींना छेदतात, तेथे तेजस्वी गडद पट्ट्यांचा जटिल व सूक्ष्मदर्शकीय आकृति-बंध तयार होतो [→ व्यतिकरण]. दुसऱ्या टप्प्यात संदर्भ शलाकेच्या दिशेत जाणाऱ्या प्रकाश शलाकेने होलोग्राम प्रकाशित होतो. या शलाके-तील प्रकाशतरंगांची दिशा होलोग्रामने बदलते, त्यामुळे हे तरंग मूळच्या प्रकाशमान पदार्थाकडून येत असल्याचे भासते. यातून तयार होणारी त्रिमितीय प्रतिमा अवकाशात तरंगत असल्यासारखी भासते. सूर्यप्रकाशा-सारख्या पांढऱ्या प्रकाशाने होलोग्राम प्रकाशित केल्यास इंद्रधनुष्यातील रंगांच्या पट्ट्यांसारखे रंगीत पट्टे असणारी प्रतिमा तयार होते. लेसर शलाकेसारखी एकरंगी शलाका वापरल्यास हा परिणाम टाळता येतो. 

अविरत वा अखंड तरंग होलोग्राफी : अविरत तरंग होलोग्राफीत एका अंधाऱ्या खोलीत स्रोतातून पदार्थाच्या दिशेने कलासंबद्ध लेसर प्रकाश शलाका पाठवितात. सदर पदार्थाच्या भौतिक घटकगुणांनुसार शलाका परावर्तित, प्रकीर्णित व विवर्तित होते आणि छायाचित्र पट्टिकेवर पडते. त्याच वेळी लेसर शलाकेचा एक भाग आपातित वा संदर्भ शलाका म्हणून विभक्त होतो आणि छायाचित्रीय पट्टिकेवरील आरशाने परावर्तित होतो. या दोन शलाकांत परस्पर व्यतिकरण घडून येते. म्हणजे तरंगांच्या सापेक्ष परमप्रसरांचे एकत्रीकरण (संयोग) होते. त्यामुळे छायाचित्रीय पट्टिकेवर पट्टे (रेखा) व मंडले यांचा जटिल आकृतिबंध निर्माण होतो. त्याला व्यतिकरण झालरी म्हणतात. या झालरीत एकाआड एक गडद व फिकट क्षेत्रे असतात. 

विकाशन (चित्र-प्रकटन) केलेल्या पट्टिकेला होलोग्राम म्हणतात. छायाचित्रित वस्तूशी पट्टिकेवरील प्रतिमेचे साधर्म्य नसते परंतु वस्तूने परावर्तित केलेल्या शलाकेमध्ये असलेल्या सर्व कला व परमप्रसर यांच्या सर्व माहितीची नोंद प्रतिमेत झालेली असते. लेसर शलाकेचे थेट व परावर्तित हे दोन्ही भाग पट्टिकेवर विशाल वा रुंद कोनात एकमेकांशी मिळतात वा भिडतात आणि त्यांची नोंद होलोग्रामवरील अतिसूक्ष्म व अगदी लगतच्या व्यतिकरण झालरींच्या रूपात होते. या झालरींच्या आकृतिबंधात छायाचित्रित होणाऱ्या वस्तूची सर्व प्रकाशकीय माहिती असते.

वरील सर्व प्रक्रिया उलट्या दिशेत करून मूळ वस्तूच्या प्रतिमेची पुनर्रचना करणे शक्य होते. लेसर शलाकेचा कलासंबद्ध प्रकाश होलोग्रामच्या ऋण प्रतीचे (निगेटिव्हचे) प्रकाशन करतो. लेसरमधील बहुतेक प्रकाश मध्यवर्ती शलाकेच्या रूपात पटलाच्या पलीकडे जातो व तो वापरला जात नाही. होलोग्रामच्या ऋण प्रतीवरील अगदी निकट असलेल्या अतिसूक्ष्म तपशीलयुक्त झालरी विवर्तन जालक म्हणून कार्य करतात. त्यामुळे होलोग्रामची निर्मिती करणाऱ्या कलासंबद्ध प्रकाश तरंगांच्या मूळ परिस्थितीच्या नेमक्या उलट परिस्थितीत उरलेल्या प्रकाशाचे नमनाने किंवा विवर्तनाने परिवर्तन होते. विवर्तित प्रकाश लेसरच्या संदर्भ शलाकेपासून रुंद कोनाला संक्रमित होतो वा पलीकडे जातो. 

होलोग्रामच्या प्रकाशस्रोताकडील बाजूवर डोळ्यांना दिसणारी आभासी (भ्रामक) प्रतिमा तयार होते दुसऱ्या बाजूवर छायाचित्र काढता येण्याजोगी खरी वा वास्तव प्रतिमा तयार होते. या पुनर्रचित दोन्ही प्रतिमांमध्ये त्रिमितीय गुणवैशिष्ट्य असते. कारण सर्वसाधारण छायाचित्रण प्रक्रियेत साठविल्या जाणाऱ्या परमप्रसरविषयक माहितीशिवाय या प्रतिमांमध्ये कलाविषयक माहितीही साठविली जाते. या कलाविषयक माहितीमुळे प्रतिमेला त्रिमितीय गुणवैशिष्ट्य लाभलेले असते. कारण तिच्यात वस्तूच्या विविध समोच्च रेषांच्या खोलींची व उंचींची नेमकी माहिती असते. सर्वसाधारण छायाचित्रीय उपायांनी (साधनांनी) निवडलेल्या खोलीवरील, नेमक्या केंद्रांत पुनर्रचित( पुनर्घटित) प्रतिमेचे छायाचित्र करणे शक्य असते. 

होलोग्राम व पुनर्रचित प्रतिमा यांच्या दिसण्यामधील भेद लक्षात येण्यासारखा (ठसठशीत) असतो. जिचे छायाचित्र काढता येते ती होलो-ग्राममधील खरी प्रतिमा उलट झालेल्या वक्रतेसह (स्यूडोस्कॉपिक) दिसते. हे उलट होणे दुहेरी (वा दोनदा) होलोग्राम तयार करून काढून टाकतायेते. दुहेरी होलोग्रामसाठी प्रथम एकटा होलोग्राम तयार करतात आणि नंतर दुसऱ्या होलोग्रामच्या निर्मितीत तो वस्तू म्हणून वापरतात. या दोन वेळच्या उलट करण्याने प्रतिमा परत खरी होते. म्हणजे लेखनाची आरशातील प्रतिमा जशी दुसऱ्या आरशात पाहून वाचण्याजोगी करतात, तसेच हे आहे. होलोग्रामच्या खऱ्या प्रतिमेला मौल्यवान गुणधर्म असतात. खोलीमधील विविध निवडक स्थानांवर पहावयाचा कॅमेरा किंवा सूक्ष्मदर्शक विशिष्ट स्थानांवर ठेवता येतो व त्याचे केंद्रीकरण करता येते. मूळ वस्तूही अवकाशातील स्थानी आणणे शक्य असते. 

होलेाग्राममुळे भिन्न खोलींवरील (वस्तूचे भिन्न काटच्छेद) प्रतिमा दिसतातच शिवाय ज्या मुख्य अक्षावर प्रतिमा पाहिली आहे तो अक्ष निरीक्षकाने हलविला, तर भिन्न दिशांतून दिसलेल्या प्रतिमाही दिसतात. या परिस्थितींमध्ये थेट प्रतिमाही पाहता येतात. होलोग्राफीमध्ये एकाच पट्टिकेवर लागोपाठच्या अनेक समूह प्रतिमा नोंदविणे शक्य असते. एका प्रतिमेत त्यांची पुनर्रचना करणे शक्य असते. यांतून रंगीत होलोग्राफीची शक्यता निर्माण होते. भिन्न रंगांचे तीन लेसर वापरून एकाच पट्टिकेवर तीन होलोग्रामांचे अध्यारोपण करणे (एकावर एक ठेवणे) शक्य होऊ शकले. तीन भिन्न लेसरांनी पुनर्रचना केल्यास नैसर्गिक रंगातील ती प्रतिमा तयार होईल. अर्थात खुद्द होलोग्राम पट्टिका कृष्ण-श्वेत असेल. 

स्पंदित लेसर होलोग्राफी : अतिशय जलद व उच्च तीव्रतेच्या स्पंदित रुबी (माणिक) लेसरच्या चमकेच्या मदतीने होलोग्राम तयार केल्यावर हलणारी वस्तू स्थिर असल्याचे दाखविणे शक्य होते. अशा स्पंदाचा कालावधी सेकंदाच्या १/१,००,००,००० भागापेक्षा कमी असूशकतो आणि या अल्प कालावधीत जोपर्यंत वस्तू प्रकाशाच्या तरंग-लांबीच्या १/१० हून अधिक गतीने हलत नाही, तोपर्यंत वापरण्यायोग्य होलोग्राम मिळू शकतो. अविरत तरंग लेसरने पुष्कळच कमी तीव्रशलाका निर्माण होते. त्यामुळे दीर्घकाळ उद्भासन करण्याची गरज असते. अशा प्रकारे जेव्हा अगदी सर्वांत कमी हालचालही असते तेव्हा परिस्थिती यथायोग्य वा उपयुक्त नसते. 

स्पंदित लेसरने पुरविलेल्या तसेच जलदपणे चमकणाऱ्या प्रकाशस्रोताने अतिशय जलदपणे हलणाऱ्या वस्तूंचे परीक्षण करता येते. रासायनिक विक्रियांनी पुष्कळदा विद्रावांचे भौतिकीय गुणधर्म बदलतात. होलोग्राफीने अशा विक्रियांचा अभ्यास करणे शक्य होते. स्पंदित लेसरांच्या मदतीने तयार केलेली होलोग्रामांची त्रिमितीय गुणवैशिष्ट्ये ही अविरत तरंगस्रोतांनी निर्माण केलेल्या होलोग्रामांसारखीच असतात. 

स्पंदित लेसर होलोग्राफीचा उपयोग ⇨ वातविवरा तील प्रयोगांत केला आहे. वायुगतिकीय वस्तूंभोवतीचा उच्च गती वायुप्रवाहाचा अभ्यास बहुधा प्रकाशकीय व्यतिकरणमापकाने करतात [व्यतिकरण झालरींमधील लहान बदल ओळखण्यासाठी व्यतिकरणमापक वापरतात. येथील बदल हवेच्या घनतेमधील बदलांनी होतात → व्यतिकरणमापन]. असे उपकरण जुळवायला अवघड व स्थिर ठेवण्यास कठीण असते. शिवाय प्रकाशकीय मार्गातील याचे सर्व घटक (आरसे, पट्टिका व त्यांसारखे घटक) उच्च गुणवत्तेचे असावे लागतात. उच्च वायुप्रवाह वेगांमध्ये किमान विकृती निर्माण होईल इतपत पुरेसा अभ्यास केला जाईल. तथापि, होलोग्राफिक प्रणाली प्रकाशकीय व्यतिकरणमापनाच्या सख्त (कठोर) गरजा टाळते. वायुगतिकीय पदार्थाभोवती जसा वायू विचलित होतो तसे दाबात बदल होऊन निर्माण होणाऱ्या वायुप्रवाहात होणारे प्रणमनांकातील बदल होलोग्राफिक प्रणालीत व्यतिकरणमापनाच्या रीतीने नोंदले जातात. 

अछायाचित्रीय होलोग्राफीत होलोग्राफ प्रतिमा छायाचित्रीय पट्टिके-व्यतिरिक्त द्रव्यांवरही नोंदल्या जातात. तथापि, ही बहुतेक अछायाचित्रीय द्रव्ये प्रायोगिक अवस्थेतच आहेत आणि होलोग्रामांची छायाचित्रीय निर्मिती हीच व्यापकपणे वापरली जाणारी एकमेव प्रक्रिया उपलब्ध आहे. 

सूक्ष्मतरंग होलोग्राफी म्हणजे १ मिमी. ते १ मी. या तरंगलांबीच्या पल्ल्यातील कलासंबद्ध अविरततरंग विद्युत् चुंबकीय प्रारणाच्या साहाय्याने निर्माण होणारे सूक्ष्मतरंग प्रतिमादर्शन होय. पहिले सूक्ष्मतरंग (व ध्वनिकीय) होलोग्राम १९५१ साली म्हणजे लेसर उपलब्ध होण्याआधी नोंदलेगेले. लहान प्रमाणावरील सूक्ष्मतरंग प्रतिमादर्शनाची सार्वत्रिक प्रसिद्धघटना १९६५ मध्ये घडली. प्रदत्त अभिलेखन (डेटा रेकॉर्डिंग), संगणक संस्करण (प्रक्रिया) प्रतिमाकारक अनुप्रयुक्ती इत्यादींमध्ये सूक्ष्मतरंग होलोग्राफीचा उपयोग करून घेण्याचे प्रयत्न होत आहेत. मात्र या तंत्राची मर्यादा म्हणजे यातून निर्माण होणाऱ्या प्रतिमा द्विमितीय असतात. याउलट प्रकाशकीय होलोग्राफी ही त्रिमितीय प्रतिमा पुनर्रचना प्रक्रिया आहे. या अडचणीवर मात करण्यासाठी प्रतिमाकारक क्रियेचा टोमोग्राफिक प्रकार वापरतात. या प्रकारात सूक्ष्मतरंगांच्या अनेक द्रव्यांतील भेदनक्षमतेचा उपयोग करून घेतला जातो. यामुळे या द्रव्यांच्या त्रिमितीय संरचनेचे अधिक अचूकपणे गुणवर्णन करता येते. क्ष-किरण क्रमवीक्षणात वापरण्यात येणाऱ्या संगणकाच्या मदतीने करण्यात येणाऱ्या टोमोग्राफीच्या तंत्रातील विकासाशी सूक्ष्मतरंग होलोग्राफीतील हा विकास (वा प्रगती) समधर्मी वा सदृश आहे. 

प्रकाशकीय सूक्ष्मदर्शकांनी साध्य होणाऱ्या भेद (वैधर्म्य) व विभेदन यांच्या मर्यादेच्या पार पलीकडील मर्यादा गाठण्यासाठी भौतिकीविद व जीववैज्ञानिक संशोधनात गर्क आहेत. त्यामुळे अखेरीस सजीव प्राण्यांच्या त्रिमितीय प्रतिमा निर्माण करणे शक्य होणार आहे. यासाठी ०.१ ते १० नॅनोमीटर दरम्यानच्या तरंगलांबी असलेल्या विद्युत् चुंबकीय प्रारणाच्या उच्च तीव्रतेच्या कलासंबद्ध उद्गम उपलब्ध होणे गरजेचे आहे. याविषयीचा पुष्कळसा अभ्यास होलोग्राफिक प्रतिमानिर्मितीवर केंद्रित झाला आहे. यामुळे मृदू क्ष-किरणांच्या बाबतीत केंद्रीभवन करणाऱ्या घटकांची गरज टळू शकते. अशा अनेक नवीन स्रोतांपैकी अनेक स्रोत अति उच्च तीव्रता आणि नॅनोसेकंदापेक्षा कमी कालावधीचे स्पंद उपलब्ध होऊ शकतील. शिवाय क्ष-किरणात उघडे पडल्याने सजीव नमुन्याच्या मरण्याची वा त्यात बदल होण्याची शक्यता टाळता येऊ शकेल, अशी अपेक्षा आहे. परिणामी नमुना दिसेनासा होण्याआधी प्रतिमा मिळविता येईल.अर्थात क्ष-किरण होलोग्राफीमध्ये क्ष-किरण उद्गम, होलोग्राफीसाठी असणाऱ्या तीन भूमिती आणि क्ष-प्रारणाच्या आंतरक्रिया यांविषयीचे संशोधन चालू आहे. क्षणचित्र क्ष-किरण होलोग्राफीविषयीचे संशोधनही चालू आहे. 

होलोग्रामांचे काही विशिष्ट प्रकार पुढे दिले आहेत : स्थूल (जाड) श्वेत प्रकाश परावर्तन होलोग्राम प्रथम वाय्. डेनिश्युक यांनी १९६२ मध्ये सादर केले. वस्तू व संदर्भ तरंग छायाचित्रीय पट्टिकेच्या विरुद्ध बाजूंनी येतील अशा रीतीने ही पट्टिका प्रकाशित केल्यास पट्टिकेच्या पृष्ठभागांना समांतर जाणाऱ्या झालरी तयार होऊ शकतात. या झालरी समूहाच्या रूपात बहुस्तरीय आरशाप्रमाणे वागतात व स्तर गुंडाळलेले असतात. गुंडाळले जाण्याची ही क्रिया अशी असते की, जेव्हा होलोग्राम प्रकाशित होतो तेव्हा मूळ वस्तूची पुनर्रचना होते. एस्. ए. बेनटन यांनी इंद्रधनुष्यी होलोग्राम शोधून काढला. उभ्या दिशेत सं रेखित केलेल्या अरुंद पट्ट्यांचा हा बनलेला असतो. प्रत्येक पट्टीकडून त्रिमितीय वस्तूच्या एका दृष्टिप्रांताची (यथा- दर्शनाची) पुनर्रचना होते. यामध्ये निरीक्षकाला वस्तूचे पूर्ण त्रिमितीय दर्शन होते. हलत्या वस्तूंचेही यात दर्शन घडू शकते. उदा., दंडगोलाकार होलोग्रामच्या भोवती निरीक्षक फिरल्यास त्रिमितीय वस्तू हलल्यासारखी दिसू शकते. उठावरेखित होलोग्राम माध्यमामध्ये मुद्रांकित करतात. या अनुप्रयुक्तीसाठी प्रकाशरोधी द्रव्यासारख्या द्रव्यात मुखाच्छादन (मुखवटा) तयार करतात. मुखाच्छादनावर कठीण द्रव्याचा लेप देतात. त्यामुळे मुद्रा-निर्मितीचे प्रधान साधन तयार होते. नंतर मोठ्या प्रमाणावर सर्वत्र दिसणारी होलोग्राफिक बोधचिन्हे तयार करण्यासाठी अधिक मऊ पण टिकाऊद्रव्यावर मुद्रा वापरतात. अंकीय होलोग्राफीमध्ये ⇨ विद्युत् भार युग्मित प्रयुक्ती (चार्ज्ड कपल्ड डिव्हाइस सीसीडी) हा अंकीय संवेदक वसंगणकीय स्मृती यांचा एकत्रित (संयुक्तपणे) उपयोग करून नोंदणी करतात. प्रकाशकीय वस्तू व संदर्भ तरंग यांच्या दरम्यान बनलेला झालरींचा आकृतिबंध अंकीय रूपात साठवितात. तरंग प्रसारणाऐवजी संगणक पुनर्रचना निर्मिती करतो. 

संगणकनिर्मित होलोग्राफीचा शोध ए. डब्ल्यू. लोहमान यांनी १९६६ मध्ये लावला. होलोग्राममधील माहिती आकृतिबंधांत साठविलेली असते. या आकृतिबंधांना झालरी म्हणतात. प्रकाशकीय होलोग्राफीत दोन प्रकाश शलाकांच्या व्यतिकरणात झालरीचे आकृतिबंध तयार होतात. याउलट संगणकनिर्मित होलोग्राममधील झालरी संगणकीय गणन (आकडेमोड) करून काढलेले असतात व नंतर ते पारदर्शक किंवा परावर्तनशील द्रव्यावर रेखित, स्थापित व मुद्रित होतात. या होलोग्रामची पुनर्रचना अनेक मार्गांनी होते. या होलोग्रामांच्या प्रतिमा तयार करता येतात. ते प्रकाशकीय परीक्षणा-साठी वापरता येतात. होलोग्राफिक प्रकाशकीय घटक म्हणून खास बनविलेले होलोग्राम होलोग्राफिक प्रकाशकीय घटक म्हणून वापरता येतात. अशा प्रकारे संगणकनिर्मित होलोग्राम तयार करण्यात येतो. तो परिवर्तनशील प्रकाशकीय घटक म्हणजे डिफ्रॅक्टिव्ह ऑप्टिकल एलेमेंट (डीओई) म्हणून काम करतो. संगणकनिर्मित होलोग्राम तथाकथित मळसूत्राकार (सर्पिल) तरंग निर्माण करण्यासाठी वापरता येतात. हे तरंग प्रसारणाच्या दिशेभोवती फिरतात (स्वांगपरिभ्रमण करतात) . हे मळसूत्राकार तरंग परिचालक शलाका म्हणून वापरता येतात. सूक्ष्मयांत्रिक प्रयुक्त्यांच्या घटकांना (भुजांना) घूर्णी( पीडन) परिबल लावण्यासाठी, सूक्ष्मकण पकडण्यासाठी व ते फिरत राहण्यासाठी प्रकाशकीय आवर्त (भोवरे) म्हणून आणि काचेच्या तंतूंमधून विद्युत् प्रेषणामध्ये तंतूंच्या केंद्राशी प्रकाशाचे किमान एकत्रीकरण होऊन प्रेषणाची क्षमता कमाल होण्यासाठी हे मळसूत्राकार तरंग परिचालक शलाका म्हणून वापरता येऊ शकतात. 

श्राव्यातीत होलोग्राफी हे नवीन संशोधन क्षेत्र विकसित होत आहे. पदार्थातील विकृतीचे परीक्षण, वैद्यकातील रुग्णाची तपासणी, अंधारातील किंवा गढूळ पाण्यातील वस्तू शोधणे इत्यादींसाठी श्राव्यातीत होलोग्राफीचा उपयोग करता येतो. 

ध्वनितरंगांची द्विमितीय आकृतिबंधात नोंद (होलोग्राम) करणे आणि हा होलोग्राम वापरून अवकाशाच्या संपूर्ण त्रिमितीय भागातील पूर्ण ध्वनिक्षेत्र पुनर्रचित करणे म्हणजे ध्वनिकीय होलोग्राफी होय. श्राव्यातीत ध्वनीच्या अध्ययनात १९६०–७० दरम्यान ध्वनिकीय होलोग्राफी प्रथम समोर आली. डेनिस गॅबर यांनी शोधून काढलेल्या प्रकाशकीय होलो-ग्राफीची ध्वनिकीय होलोग्राफी ही शाखा किंवा वृद्धी आहे. प्रकाश वध्वनी या दोन्हींच्या तरंगरूप स्वरूपामुळे होलोग्राफी शक्य झाली आहे. परावर्तित अशा दृश्य वा अदृश्य प्रकाशस्रोतांच्या त्रिमितीय प्रतिमांचेनिरीक्षण करणे (वा पुनर्निर्मिती करणे) हे प्रकाशकीय होलोग्राफीचे उद्दिष्ट असते. व्हायोलिनाची कंप पावणारी काया, विमानाचे धड किंवा पाणबुडीचापृष्ठभाग यांसारख्या वस्तूच्या सीमेलगतच्या ध्वनीच्या प्रारणामुळे उद्भवणाऱ्या ध्वनिक्षेत्राची पुनर्रचना ध्वनिकीय होलोग्राफीत होते. 

प्रमुख उपयोग : होलोग्राममधील खरी प्रतिमा कॅमेऱ्याने किंवा सूक्ष्मदर्शकाने पाहणे शक्य असते. त्यामुळे मूळ वस्तूच्या अवघड व पोचण्याजोगे नसलेल्या भागांचे परीक्षण करणे शक्य असते. या गुण-वैशिष्ट्यामुळे होलोग्राफी अनेक कामांसाठी उपयुक्त आहे. उदा., कामाच्या अंतराची मर्यादा पाहता पुष्कळदा सूक्ष्मदर्शकाचे वस्तुभिंग सपाट पातळीवर खोल व अरुंद खळग्यापर्यंत पोहोचणे शक्य नसते तथापि कलासंबद्ध प्रकाशाने तपशिलापर्यंत पोहोचणे शक्य झाल्यास होलोग्राम काढतायेतो व त्यातील प्रतिमेची पुनर्रचना करता येते. ही प्रतिमा अवकाशातील असल्याने सूक्ष्मदर्शकाचे स्थान असे निश्चित करता येते की, तो आवश्यक भागावर केंद्रीभूत करणे शक्य असते व तो खोल पारदर्शक कक्षांतील( कोठीतील) वस्तूंचे छायाचित्र काढू शकतो. 

अनेक होलोग्राफिक उपयोगांत पुढील वस्तुस्थितींचा उपयोग करून घेतात. प्रत्येक उद्भासनानंतर किंचित कलत्या केलेल्या पृष्ठभागाचे संमिश्र (संयुक्त) पुनरावृत्त होलोग्राम हे संमिश्र पुनरावृत्त तरंगांचे आकृतिबंध म्हणून वापरता येऊ शकतात. जर असे दोन आकृतिबंध सुजोड (सारखे) असले, तर अशी परिस्थिती निर्माण होते की, ती सर्वसाधारण रूढ दोन शलाकांच्या व्यतिकरणमापनात अस्तित्वात असणाऱ्या परिस्थितीसारखीच उद्भवलेली असते. अशा व्यतिकरणमापनात एका प्रकाशस्रोताची दोन शलाकांत विभागणी होते व या शलाका संयुक्त (एकत्रित) होऊन व्यतिकरण आकृति-बंध निर्माण होतात. अशा प्रकारची मांडणी अनेक प्रकारे सिद्ध करता येते. एका मांडणीत (रचनेत) एका पृष्ठभागाचे होलोग्राफिक उद्भासन करतात. नंतर होलोग्राम काढून टाकण्याआधी व त्याचे विकाशन करण्याआधी पृष्ठभाग किंचित तिरका (कलता) करतात आणि पुनरावृत्त होलोग्राम काढतात व तो पहिल्या होलोग्रामवर अध्यारोपित करतात. जेव्हा या दुहेरी होलोग्रामांची पुनर्रचना केली जाते, तेव्हा वस्तू आणि पृष्ठभागाच्या खडबडीतपणामुळे निर्माण झालेल्या व्यतिकरण झालरींनी आच्छादिलेला पृष्ठभाग हे दोन्ही पाहता येऊ शकतात. या झालरींमुळे वस्तूविषयीची सूक्ष्मभूमिस्वरूपविषयक माहिती उघड होते. 

ज्या परिस्थितीत तरंगमुख किंचित परिवर्तित झालेले आहे, अशा प्रत्येक परिस्थितीत होलोग्राफिक व्यतिकरणमापन यशस्वी रीतीने वापरणे शक्य होते. नंतर तो पृष्ठभाग गुंतागुंतीचा कसाही असल्यास हरकत नसते. प्रत्यास्थ (स्थितिस्थापक) विरूपण परिणामांचा अभ्यास होलोग्रामवरील दोन तरंगमुखांचे अध्यारोपण करून करता येतो. प्रत्यास्थ विकृती परिणाम अंतर्भूत होण्याआधी व झाल्यानंतर तरंगमुखे परावर्तित झालेली असतात. पुनर्रचना केल्यावर वस्तूचे सुस्पष्ट चित्र होलोग्राममधून उपलब्ध होतेे. त्यावर व्यतिकरण झालरी छेदून गेलेल्या दिसतात. अतिशय गुंतागुंतीचे आकारही या मार्गाला प्रतिसाद देतात. प्रतिसादाची ही पद्धत वा तर्‍हा रूढ व्यति-करणमापनात शक्य होणार नाही. विकृतींचा उपयोग करून घेण्यासाठी वापरण्यात येणाऱ्या पद्धतींमधून निवड करण्यामध्येही मोठी लवचिकताआहे आणि या अगदी एकट्या परिस्थितीतही पुष्कळदा प्रकाशकीय व्यतिकरणमापन पूर्णपणे वगळले जाते. या पद्धतीने केवळ स्थिर विकृतीच नव्हे, तर मंद गतिशील बदलांचाही अभ्यास करणे शक्य होते आणि स्पंदित रुबी लेसरांच्या साहाय्याने अतिशय जलद अल्पकालीन बदलांचा अभ्यास करणे शक्य होते. 

वस्तूच्या आकारात वेळेनुसार होणाऱ्या बदलांचा अभ्यास बहुधाएकदा वा दोनदा उद्भासित केलेल्या होलोग्रामांनी करीत नाहीत, तरत्यासाठी पर्यायी पद्धत वापरतात. पदार्थ मुक्त दाब वा भार नसलेल्या स्थितीत वस्तूचा होलोग्राम प्रथम तयार करतात. नंतर वस्तूवर दाब वाभार देतात व नवीन होलोग्राम तयार करतात. दाब दिलेला होलोग्राममूळ दाबरहित होलोग्राममधून पाहतात आणि त्यांच्या अध्यारोपणातून व्यतिकरण झालरींचा आकृतिबंध मिळतो. हा आकृतिबंध दोन वेळच्या( दुहेरी) उद्भासनाने तयार करता आला असता, अशा उपायांनी कालातील बदलांचा अभ्यास करणे शक्य आहे. यांत्रिक रीतीने कंपन पावणाऱ्या, सांगितिक वाद्ये (उदा., व्हायोलिनची पोकळी), कंप पावणारे वाफटरबाइन यांसारख्या यांत्रिक रीतीने कंप पावणाऱ्या प्रणालींची मौल्यवान अध्ययने करण्यात आली आहेत. लांबी १ मी. एवढी असणाऱ्या मोठ्या अभियांत्रिकीय घटकांच्या परीक्षणात खास अशा समस्यांना सामोरे जावे लागते. होलोग्राम पट्टिका व वस्तू यांच्यामधील अंतर पुरेसे असावे लागते. कारण त्यामुळे सर्व वस्तू एका दृष्टिक्षेपात एकदम हमखास पाहता येऊ शकतात. पर्यायाने लेसरची शक्ती वाढवावी लागते, प्रकाशाच्या कला-संबद्धतेविषयीच्या गरजांचा भार पडतो आणि संपूर्ण मांडणीची यांत्रिक स्थिरता (स्थैर्य) अपवादात्मक रीतीने चांगली असावी लागते. 

जेव्हा होलोग्राम व्यतिकरणमापनाचा उपयोग जलदपणे फिरणाऱ्या टरबाइन पात्यांतील कंपनांच्या मांडणीच्या परीक्षणासाठी करावयाचा असतो, तेव्हा या विश्लेषणाला (आवृत्तिदर्शी) तंत्रांची मदत होते. लेसर प्रकाश आवृत्तिदर्शक रीतीने टरबाइनाच्या पात्याच्या परिभ्रमणाच्या कंप्रतेएवढ्याच कंप्रतेने अडविला जातो आणि अशा प्रकारे वरवर पाहता पाते स्थिर भासत असताना होलोग्राम तयार करतात. त्यामुळे आवृत्तिदर्शी क्रियेने ज्याचीगती थांबविली आहे, अशा पात्यासाठी होलोग्राफिक व्यतिकरणमापी आकृतिबंध निर्माण करतात. आवृत्तिदर्शकाच्या मांडणीची कंप्रता किंचित बदलून पात्यावर लावलेल्या दाबाच्या (भाराच्या) संपूर्ण कंपनकारी दाब (भार) आकृतिबंधावर मंद क्रमवीक्षण करणे शक्य असते. टरबाइनाची पाती व इतर परिभ्रमण करणाऱ्या वा कंप पावणाऱ्या वस्तूंमधील भारां-विषयीची पुष्कळ माहिती अशा होलोग्रामांतून मिळू शकते. 

होलोग्राफीने अनेक समस्या सुटू शकत असल्या, तरी ही अजून सापेक्षतः खर्चिक कार्यपद्धती आहे. अधिक साध्या व स्वस्त पद्धतींच्या बाबतीत अधिक उत्तरदायी अशा अनुप्रयुक्तींमध्ये (उपयोगांमध्ये) होलो-ग्राफीचा वापर किंवा गैरवापर झालेला आहे. खुद्द लेसर प्रणाली चांगलीच गुंतागुंतीची आणि महाग सामग्री लागणारी आहे. या खर्चात जागा, सामग्री व होलोग्राम तयार होण्यासाठी व प्रतिमांची पुनर्रचना होण्यासाठी लागणारा उद्भासनाचा दीर्घ कालावधी यांची भर पडते. म्हणून सूक्ष्मदर्शिकी व व्यतिकरणमापन यांतील होलोग्राफीच्या उपयोगांशिवाय जेव्हा इतर पद्धती अपयशी ठरतात किंवा पुरेशा अचूक नसतात, तेव्हाच फक्त होलोग्राफीचा वापर करतात. 

जेथे खरेपणाची किंवा अस्सलपणाची खात्री देण्याला कमाल महत्त्व असते, अशा उपयोगांसाठी होलोग्राम व्यापकपणे वापरतात. उदा., नकली वा बनावट वस्तूंना (क्रेडिट कार्ड, हुंडी इ.) अटकाव करण्यासाठी, बनावट पोस्टाच्या तिकिटांवरचा उपाय म्हणून अमेरिकेत होलोग्राफिक पोस्टाचे तिकीट वापरात आहे. होलोग्राफीच्या कोणत्याही उपयोगापेक्षा तिच्या अशा सुरक्षाविषयक उपयोगांचा व्यापारातील प्रभाव सर्वांत जास्त आहे.पहा : गॅबर, डेनिस पुंज इलेक्ट्रॉनिकी लेसर व्यतिकरणमापन. 

संदर्भ :1. Goodman, J. W. Introduction to Fourier Optics, 2005.

          2. Hariharan, P. Basics of Holography, 2002.

         3. Lee, S. H., Ed., Selected Papers on Computer Generated Holography and Diffractive Optics, 1992.

        4. Ludman, J. Coufield, H. J. Riccobono, J. Eds., Holography for the New Millennium, 2002.

        5. Saxby, G. Practical Holography, 2003.

       6. Schnars, U. Juptner, W. Digital Holography, 2005.

      7. Williams, E. G. Fourier Acoustics, Sound Radiation and Nearfield Acoustic Holography, 1999. 

ठाकूर, अ. ना.

“