История голографии

Юрий Николаевич Денисюк и его роль в развитии голографии в СССР и странах СНГ

С.Б.Гуревич, доктор физ.-мат. наук
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
sbgurevich@mail.ru

Ю.Н. Денисюк

Отмечается роль собственных основополагающих работ академика Ю.Н. Денисюка, его руководящей и научно-организационной деятельности, в развитии голографических исследований в научных центрах СССР и стран СНГ.

Вторая половина ХХ века знаменательна появлением целого ряда новых направлений в науке и технологии. Среди таких новых направлений можно указать на голографию, большая часть которой относится к оптике; однако, она оказала влияние и на развитие других наук, таких как радиоэлектроника, акустика, информатика. Метод записи волнового фронта, именуемый голографией, предложил в 1949 г. Д. Габор [1], и в течение нескольких лет новое направление привлекало к себе очень небольшое внимание исследователей. Переломный момент наступил в 1962-1963 годах, когда появились две основополагающие работы. Первой из них явилась опубликованная в 1962 г. статья Юрия Николаевича Денисюка [2] «Об отображении оптических свойств объекта в волновом поле рассеянного им излучения». В этой работе впервые была продемонстрирована возможность записи голограмм в трехмерных средах, что, как выяснилось позднее, имело огромное значение для плотной записи информации и для создания эффективного способа формирования объемных изображений. Второй важной работой была статья Лейта и Упатниекса [3], которые записывали голограмму, используя внеосевой опорный пучок и в качестве когерентного источника использовали недавно появившийся лазер. Эти две работы спровоцировали всплеск интереса к голографии, и в последующие годы появилось большое количество исследований в области голографии и, соответственно, публикаций.
Интерес к голографии был сразу же проявлен и в СССР. Во многих институтах, как академических, так и отраслевых, появились лаборатории или группы, в которых проводились соответствующие исследования. Здесь, как и за рубежом, было обращено внимание на широкие возможности использования голографии как методов исследования различных процессов, и для создания новых приборов. Стимулирующую роль сыграла и пионерская работа отечественного ученого – Ю.Н. Денисюка. Он сам продолжал активно развивать свои работы, которые привели его к новым открытиям. Свои первые работы он провел в Государственном оптическом институте (ГОИ) им. С.И. Вавилова. Остановимся на некоторых моментах его творческой биографии.
Юрий Николаевич Денисюк родился 27 июля 1927 года в г. Сочи. Военные годы он провел в блокадном Ленинграде. В 1948 г. он поступил в Ленинградский институт точной механики и оптики (ЛИТМО), который и закончил в 1954 году, получив по окончании диплом с отличием. С 1954 г. и до последнего времени он проработал в Государственном оптическом институте. Одновременно с 1980 по 1988 гг он был профессором в ЛИТМО. В 1988 г. он был избран заведующим лабораторией Оптоэлектроники и голографии Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе АН СССР, оставаясь им до последних дней жизни, одновременно сохраняя ведущие посты в ГОИ. Свои исследования, завершившиеся публикацией в 1962 г. пионерской работы в ДАН СССР, он начал в 1958 г. Целью работы было определение возможности осуществления устройств, создающих полную иллюзию изображаемых объектов. В поисках конкретного механизма, который бы обеспечил воспроизведение волновых полей, Ю.Н. Денисюк обратился к работе Липпмана 1908 г., в которой последний предложил так называемый интерференционный метод цветной фотографии. В то время (в 1959 г.) Ю.Н. не был знаком с работой Габора. Вероятно, это оказалось счастливым обстоятельством, поскольку в результате им была открыта объемная голографическая запись, сыгравшая затем огромную роль в различных применениях голографии в науке и практике. В своей нобелевской речи Д. Габор особо отметил эту работу Юрия Николаевича. Работавший в США голландский ученый Ван Хирден, также написавший о возможности объемной записи голограмм, но позднее — в 1963 г.[4], тоже признал приоритет Ю. Н. Денисюка в этом, очень важном направлении. Эта и последующие работы Юрия Николаевича, сделали его после смерти Габора лидером среди ученых – специалистов по голографии, и за рубежом была создана инициативная группа по выдвижению Ю.Н. Денисюка и Э. Лейта на Нобелевскую премию. Работы последних инициировали поток новых исследований в области голографии. Активно способствовал развитию этих работ вице-президент АН СССР акад. Б.П. Константинов, по инициативе которого в 1970 г. был создан Научный совет АН СССР по проблеме «Голография». В 1970 г. академик-секретарь отделения общей физики Л.А. Арцимович выдвинул кандидатуру Ю.Н. Денисюка для баллотировки в чл.-корр. АН СССР. Эта кандидатура была поддержана общим собранием академии. В это время Юрий Николаевич был еще кандидатом наук. Однако вскоре, в 1972 году, докторская степень была ему присуждена без защиты диссертации. В 1970 г. за цикл работ «Голография с записью в трехмерных средах» ему была присуждена Ленинская премия. Работая в ГОИ, Юрий Николаевич сумел увлечь своими работами большую группу талантливых научных сотрудников, и в 1974 году он уже возглавлял отдел ГОИ, оставаясь заведующим лабораторией, которой он руководил раньше. В этом отделе развивались различные направления голографии, были созданы первые объемные голограммы с восстановлением изображений в белом свете, следствием чего было создание во многих странах голографических выставок и музеев. В последующие годы Ю. Н. Денисюк продолжает активные исследования в области основ голографии и ее практических применений. Им было показано, что отображающими свойствами обладают и бегущие волны интенсивности, возникающие в том случае, когда частоты объектного и опорных пучков различны. В результате возникла возможность получения изображений движущихся объектов, включая их регистрацию методами динамической голографии. За эту работу Ю. Н. Денисюк в составе коллектива авторов в 1982 г. удостоен Государственной премии СССР. В 1983 г. ему вручена награда им. Д. Габора. В 1987 г. Ю.Н. Денисюк был избран членом Королевского фотографического общества в Лондоне. Еще одна государственная премия была ему присуждена в 1989 году. В 1992 году он был избран действительным членом Российской академии наук.
Юрий Николаевич обладал необыкновенной работоспособностью, которая дополняла его способность быстро и глубоко проникать в суть решаемой проблемы. Он давал основные указания по проведению экспериментов и сам активно в них участвовал, не перекладывал на своих подчиненных написания статей, докладов и отчетов, стремясь все это делать лично, а в исключительных случаях, когда ему приносили черновики, проверял все записанные положения. Он внимательно прислушивался к мнениям сотрудников по работе и был отзывчив, когда к нему обращались с просьбой разъяснить суть какой-нибудь проблемы. Юрий Николаевич был требователен к себе и был в меру требовательным к своим сотрудникам. Но он очень не любил неаккуратно сделанные работы, легковесность суждений, и в этих случаях был достаточно строг.
Много сил Юрий Николаевич отдал развитию голографии в стране и воспитанию научных кадров по этому направлению. Здесь сыграло большую роль его активное участие в работе созданного в 1970 году научного совета по проблеме «Голография» при президиуме АН СССР, на счету которого была организация более десятка конференций и около трех десятков школ. К этому времени создалась большая группа ученых в различных научных центрах, заинтересованных в контактах и разработках научных программ по использованию голографии в исследованиях и народном хозяйстве. Наряду с уже получившим широкую известность пионерскими работами Ю.Н. Денисюка, большой вклад в развитие отдельных направлений голографии внесли А.Л. Микаэлян, Ю.И. Островский, Л.Д. Бахрах и другие ученые. Инициативу по организации научного совета по проблеме «Голография» проявил вице-президент АН СССР академик Б.П. Константинов, который организовал в Физико-техническом институте им А.Ф. Иоффе специальную голографическую лабораторию, существующую до настоящего времени. Б.П. Константинов безвременно скончался 9 июля 1969 г. и совет по проблеме «Голография» возглавил чл.-корр. АН Л.Д. Бахрах, его заместителями были определены Ю.Н. Денисюк и С.Б. Гуревич, ученым секретарем — Г.А.Гаврилов. Совет дислоцировался в лаборатории Оптоэлектроники и голографии ФТИ. Было организовано бюро совета, в котором видную роль играл Ю.Н. Денисюк. В Совете были организованы четыре секции: первая секция охватывала проблемы оптической голографии, и руководил ею Ю.Н. Денисюк; вторая секция занималась вопросами оптической обработки информации – руководил ею С.Б. Гуревич. Третья секция, под руководством Л.Д. Бахраха занималась проблемами радио- и акустической голографии. Четвертая секция, сперва под руководством Н.И. Кириллова, а затем после его кончины – В.А. Барачевского- охватывала вопросы, связанные с созданием и совершенствованием сред, пригодных для голографической записи. Каждая секция выпускала свои тематические сборники трудов, в которых публиковались наиболее интересные работы по заданной тематике. Всего было выпушено более 30 таких сборников.
Важную роль в формировании плеяды молодых ученых, специализирующихся в области голографии, сыграли ежегодно проводившиеся школы. Большая организующая роль в их создании принадлежит профессору Г. В. Скроцкому. Программный комитет, как правило, работал под руководством Ю. Н. Денисюка, который на многих школах читал свои лекции. Эта школа, проводившаяся в разных республиках и районах СССР, пользовалась большой популярностью и на нее приезжали специалисты из разных стран Европы, из США, Канады, Китая и Японии. Фактически международными были школы по голографии в Ульяновске в 1971году и в Новосибирске в 1973 году. На последней присутствовали и читали лекции Э.Лейт, Д.Строук, А.Ломан, У.Кок и другие известные зарубежные специалисты.
Советом по голографии были проведены 7 всесоюзных голографических конференций, первая из которых состоялась в Тбилиси в мае 1972 года. Более 250 участников конференции принимал тогда грузинский Институт Кибернетики во главе с директором института В.В.Чавчанидзе. Сотрудники института к тому времени внесли уже весомый вклад в изобразительную и поляризационную голографию. Наиболее представительной была III всесоюзная конференция по голографии с международным участием, проводимая 1978 году в Ульяновске. Последняя всесоюзная конференция по голографии была проведена в 1990 году в Витебске. На этих конференциях, рассматривались следующие разделы, имеющие отношение к голографии:
- схемы голографической записи;
- изобразительная голография;
- голографическая интерферометрия;
- голографическое архивное хранение данных;
- голографическое оперативное хранение информации;
- голографические и когерентные методы обработки оптической информации;
- голографическое кино и телевидение;
- голографические дисплеи и экраны;
- динамическая голография;
- техника радужных голограмм;
- синтезированные голограммы;
- цветная голография;
- голографическая микроскопия;
- голографические записывающие среды – тонкие;
- голографические записывающие среды – объемные;
Юрий Николаевич Денисюк постоянно участвовал в этих конференциях в качестве докладчика, председателя программного комитета, председателя секционных заседаний. К нему многие докладчики обращались за советами и он оказывал им необходимую помощь.
Совет по голографии проводил также тематические конференции и школы по разным разделам голографии. Ю.Н. Денисюк руководил некоторыми из них. Он также принимал активное участие в выездных заседаниях бюро Совета, в которых обсуждались результаты научной деятельности отдельных организацией, выступая с разумной критикой и предложениями по улучшению работы.
Несмотря на большую загруженность своей научной работой, Ю.Н. Денисюк много внимания уделял своим аспирантам и руководимым им научным сотрудникам, как в ГОИ, так и позднее в ФТИ, чем ускорял получение позитивных результатов в проводимых исследованиях.
В 90-х годах минувшего столетия и в первых годах ХХI века положение на территории бывшего СССР с работой как вообще в науке, так и, в частности, в голографии, осложнилось. Возможности для научных контактов и для проведения фундаментальных исследований несколько сократились. Однако активность научной и организационной деятельности Ю.Н. Денисюка, избранного в 1988 г. председателем Совета по голографии, а в 1992 академиком РАН, оставалась на высоком уровне. Руководимые им группы регулярно получали поддержку Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Несколько лет он вел научную школу его имени.
Его продолжали приглашать в качестве руководителя и консультанта в институты Российской Федерации, на конференции стран СНГ по голографии и смежным направлениям. Такие международные конференции особенно часто проводились в Республике Киргизстан (6 конференций), где продолжала существовать активная группа специалистов по голографии, созданная А.А. Акаевым, в прежние годы членом бюро Совета, а с 1991г. по 2005г. — президентом Киргизстана. Юрий Николаевич был всегда желанным гостем и советчиком на этих конференциях и в промежутке между ними. В 2000 г. он активно участвовал в международной конференции на Украине (г. Киев). В 1995 г. под его руководством был проведен Российский голографический семинар в С.-Петербурге. В последние 15 лет Юрий Николаевич часто выступал на международных конференциях во многих зарубежных странах, где его авторитет, как одного из основоположника голографии, был по-прежнему очень высок. В 90х годах его дважды приглашали на длительный срок для проведения исследований в Колумбию (г. Богота) и в Италию (г. Комо). Результатом первой поездки было создание вместе с В.Б. Марковым и Р. Амескитой нового метода мультиплексирования голограмм с трехмерным спекл-смещением. Результатом второй поездки была публикация совместно А. Андреони, М. Бондани и М. Потенца работы «Голограмма, генерируемая второй гармоникой для сверхбыстрой обработки информации».
Резюмируя сказанное, можно отметить, что Юрий Николаевич Денисюк внес существенный вклад в развитие голографии в СССР и странах СНГ как в результате большого количества собственных работ, включая основополагающие, так и в результате активного влияния на проведение экспериментальных и теоретических работ в различных научных центрах, проводимых другими исследователями.
Нет сомнения, что имя Юрия Николаевича Денисюка, замечательного ученого, сохранится в истории физики в качестве одного из зачинателей нового направления, человека, отдавшего всю жизнь науке.

Литература
[1]. Gabor D. Microscopy by reconstructed wavefronts // Pros. Roy. Soc. 1949. V. A-197. P. 454-487.
[2]. Денисюк Ю.Н. Об отображении оптических свойств объекта в волновом поле рассеянного им излучения // ДАН СССР. 1962. Т. 44. С. 1275-1278.
[3]. Leith E. I. and Upatnieks J. Wave front reconstruction with continuous tone objects // J. Opt. Soc. Amer. 1963. V. 53. P. 1377-1381.
[4]. Van Heerden P.J. A new optical method of storage and retrieving information // Applied
Optics. 1963. V. 2. P. 387 392.