¿qué es la holografía?

La holografía es una técnica óptica que permite el registro y la reconstrucción del frente de onda de un objeto. Se registra la amplitud compleja (amplitud y fase) de la onda que proviene del objeto que queremos holografiar. Este registro se realiza mediante la interferencia del haz luminoso que proviene del objeto, haz objeto, con un haz luminoso de referencia o haz de referencia. La interferencia de estos dos haces produce un patrón interferencial, en el que se alternan zonas “luminosas” y zonas “oscuras”, que incide sobre el material de registro holográfico, quedando almacenado en forma de franjas que reproducen las zonas alternas “luminosas” y “oscuras” mediante la variación de determinadas propiedades del medio. A la placa de material donde se ha realizado este registro, una vez procesada, se le denomina holograma. Si el holograma es iluminado con un haz de reconstrucción, similar al haz de referencia, se obtiene la reconstrucción del frente de onda objeto, al pasar la luz por el patrón interferencial almacenado en dicho material. Dado que este patrón interferencial es característico del objeto del que se realizó el holograma, en la reconstrucción, el frente de onda objeto es idéntico al que producía el propio objeto, por tanto, visualmente se percibe este frente de onda como si viniera del objeto, dando lugar a una imagen tridimensional del mismo, ya que no sólo se almacena la información relativa a la amplitud de la onda objeto (como en la fotografía) sino también la relativa a su fase.

La holografía fue inventada por Gabor en 1947 como una forma de corregir la aberración esférica del microscopio electrónico. En esa época, las lentes de campo magnético de los microscopios electrónicos presentaban este tipo de aberración, que no podía ser corregida. Gabor propuso registrar el frente de onda completo (amplitud y fase) y reconstruirlo con longitudes de onda para las que sí era posible aplicar técnicas de corrección de aberraciones de lentes. La idea no dio el resultado esperado para la aplicación a la que se destinaba, aunque fueron apareciendo algunos trabajos en los que se conseguía el registro de frentes de onda de electrones. La idea de registrar un frente de onda en una emulsión fotográfica y reconstruirlo posteriormente fue objeto de numerosas investigaciones, aunque se abandonó en 1955 debido a numerosos problemas relacionados con la pobre calidad de imagen. En 1962 el trabajo presentado por Leith y Upatniek consiguió eliminar los problemas existentes y un año después fue posible obtener imágenes holográficas de calidad. El desarrollo del láser en esta misma época permitió registrar hologramas de objetos tridimensionales y no sólo de transparencias, que era la única posibilidad hasta la fecha.

La obtención de hologramas de objetos tridimensionales despertó un gran interés por la holografía a escala mundial, que se tradujo en una gran cantidad de publicaciones científicas relacionadas con el tema. En la década de los 60 se realizaron importantes avances como el desarrollo de la interferometría holográfica, que fue la primera aplicación de importancia de la holografía y que pronto fue utilizada en una gran variedad de problemas entre los que se encuentran los ensayos de materiales, medidas de flujo de calor, etc. A finales de los 60 se empezaron a analizar otras aplicaciones potenciales de la holografía. Entre ellas, se encontraban las memorias ópticas holográficas, aplicación que llegó a ser un área de gran interés en la investigación realizada en esta época, de tal modo que llegó a sugerirse que esta aplicación llegaría a tener un gran peso en el futuro. A mediados de los 70 y a pesar de haberse desarrollado diversos sistemas digitales de almacenamiento holográfico de información, no surgió ningún sistema práctico de almacenamiento holográfico11. El principal motivo de este hecho radicaba en la falta de un material de registro adecuado, aunque la escasez y elevado precio del equipo necesario (láser de alta potencia, detectores, etc.) también tuvieron parte de influencia. Se desarrollaron gran cantidad de materiales de registro aunque ninguno cumplía todos los requisitos necesarios para convertirse en el material ideal: alta sensibilidad, rango dinámico, elevada relación señal/ruido, conservación de la información almacenada, etc.

montaje holográfico del laboratorio de materiales del IUFACyT

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