Способ голографической записи

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТЗЛЬСУЗУ Союз СоеетсиизСоцналистицеюоаРеспублик) Дополнительно свил-ву 364/18-25 22) Заявлено 14 Л 2,76 (21 03 Н 1 04 и заявки с присоедине (23) Прнорнте удэрвтввнный кеинтвт ссср кв двлаи нзвбрвтвнн н втнрытнй,О,ата оп ликования описания 20.0379, Б. Баркаи, С. И. Маренникав и М. В. Эитин нститут физики подупроводников Сибирского отдедения АН ССС и Новосибирский государственный университет(71) Заявит ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАПИСИ СП Изобретение относится к годографииР.,:.Известен способ голографической записи инфракрасного изображения на ходостернческих жидких крпстаддах Я где запись обусловлена 5 5 - ефектом (бЕ 1 Ес 11 МЕ 5 сОИег 1 пу- седективное рассеяние) изменением оптической актив ности ходостернческого жидкого кристыда при нагревании. Запись годограмм осуществлялась на экране с хопастерическим жидким крнстаддом на длине. воганы 10,6 мкм. В нагретых местах экрана изменялась длина сепективно рассеянного света и ддя данной вопны (например, 0,63 мкм) изменядся угод поворота плоскости поаяризации света, Поатому при просвечивании экрана через скрещевные подяроиды излучением с ддиной волны 0,63 мкм записанный тепловой рельеф, трансформированный в черно- бедую картину, давал восстановденное изображение, При этом разрешение оценено в 40 линий/мм. 3 Ъи фиксированной длины волны интенсивность рассеянного света имеет максимум при опредеденнойтемпературе,Способ голографической записи инфракрасного изображения закдючается впредваритедьном подогреве жидкого крис 5 тадла до температур, бдизких к температуре максимума 55 - аффекта, и после.дующей записи голограмм инфракрасногоизображения обычным способом.Однако такой способ годографическойтО записи имеет низкое разрешение(40 штрихУмм), инерционность г 0,1 с,низкую эффективность дифракпии, а крометого отсутствует возможность фильтрацийвысоких пространственных частот записываемой годограммы инфракрасного изображения. Известен способ голографической записи в фотопроводящих пироадектриках (например, ниобат пития) путем освещения объекта инфракрасным излучением и доподнитедьным однородным импульсным издучением и записи интерференционной616871 или непрерывной суммы синусоидальныхсоставляющих, Величина, обратная пространственному периоду / /" / любой изпространственных компонет суммы, называется пространственной частотойатой компоненты в указанном направлении.10 При задержке дополнительного фэакренляюшего" излучения на время-2 2у,б 10 Л.о , закрепляются простран"1, Оственные частоты голограммы инфракрасЯ15 рого изображения, меныпие чем 10 см,при этом отфильтровываются более высокиэ частоты.П р и м е р 1 . Фотопроводящий пироэлектрик - кристалл ниобата лития с20 примесью 0,07 весЛ железа, Коэффициент температуропроводности кристаллаС = 0,013 см /с.Производят фили рацию пространственных частот инфракрасного изображения,бопьших 108 см , Запись голограммы.производят по двухлучевой схеме, В качестве источника инфракрасного излучения берут импульсный СО лазер, длинавоины 5,4 мкм интенсивность излученияЗй 1 МВт/см, длительность импулыа250 нс. Иля фильтрации у записываемойголо раммы инфракрасного изображенияпространственных частот, больших чем1(Рсм, однородное излучение О,Б,З мм(2-я гармоника неодимового лазера)с интенсивностью 10 МВт/см и длнтепьностыо импульса 50 нс звдержнвают во времени на 2 мис.П р и м е р 2. Фотопроводящий пи 4 о роелектрнк - кристалл ннобата лития снримесью 0,07 весЛ железа. Коэффициент ммпературопроводности кристаллаО"Ор 013 см /с,картины, образованной предметным и опорным пучками 2.Укаэанный способ записи голограммне поэволиет управлять временем закрепления и производить фильтрацию высокихпространственных частот записываемойголограммы инфракрасного изображения,Цель изобретения - изменение диапазона, записываемых частот эа счетизменения времени закрепления голограммы.Поставленная цель достигается темчто дополнительное освещение задерживают на время2,510 Л /о, гдеЛ " нижняя граница фильтруемых пространственных частот, О - коэффициенттемпературопроводности пироэлектрика.Сущность способа заключена в том,что при поглощении импульсного инфракрасного излучения, имеющего, например,вид решетки (интерференция двух плоскихинфракрасных волн - простейший вариантдвухлучевой схемы), в пироэлектрикесоздается тепловая решетка, модулирующая спонтанную поляризацию кристалла(благодаря пироэффекту)В результатев пироэлектрике возникает электрическоеполе, имеющее вид решетки, т, е, полиостыо повторяющее пространственноераспределение интенсивности света в инфракрасной голограммеТакая тепловая решетка с амплитудойдТ релаксирует по закону; ьТ(+) =дТр(-Ф. С), где время Т определяет.ся коэффициентом температуропроводности пироэлектрика О и периодом решечЛки- ; - р-, где А - длинагв 1 п -2волны инфракрасного излучения, 9угол между инфракрасными интерферирующими лучами (двухлучевая схема);г,Ю О- Ли 3С 1,.Если одновременно с инфракраснымизлучением осветить пироэлектрик донынительным импульсным однородным излучением, вызывающим фот опроводимость,то произойдет процесс закрепления инфракрасной голограммы в кристалле. Если жедействие этого дополнительного излучениясместить на время,большее чем Г,то эффект закрепления инфракрасной голограммыне осуществится ибо к моменту началадействия дополнительного излучениятепловая решетка уже исчезает,Если к произвольному двухмерномураспределению комплексных амплитудсвета (голограмма) применить основную теорему анализа фурье, то это распределение можно записать в виде дискретной Производят фильтрацию пространственных частот инфракрасного изображения, больших 10 ф см . Запись голограммы производят по двухлучевой схеме. В ка-честве источника инфракрасного излучения берут импульсный СО-лазер, длина волны 5,4 мкм, интенсивность излучения л 20 КВЫсьР, длительность импупь св 50 нс. Йля фильтрации у записываемой голограммы инфракрасного изображения пространственных частот, больших чем 10 см, однородное излучениеИ -10,53 мм (2-я гармоника неодимового лвзера) с интенсивностью 2 КВв/см и61687 длительносгью импульса 100 вс задерживают во времени на 200 мкс.Использование предлагаемого способа голографической записи инфракрасного изображения обеспечивает, возмож . 3 ность филжрацин высоких пространстэенных часгот зава:ываемой голограммы инфракрасного изОбражевияу возможность . создания набора голограмм с различной степенью филвграпии пространствеавых 10 частот одного и того же инфракрасного изображения; всзможность оптического управления дифракционной еффективностью записываемой голограммы инфракрасная о щображения,М формула изобретения.Способ голографической записи инфракрасных голограмм в фотопроводящих пироелектриках путем освещения объекта инфракрасным излучением и дополнитель-. ным однородным импульсным излучением 1 би записи интерференционной картины, образованной предмечным и опорным пучка.ми, о т л и ч а ю щ н й с я тем, что,с целью взмевения диапазона записывавмых частот путем изменения времени закрепления голограммы, дополнительное освещевие зуцерживают ва время- ЛГ=гв огде Л - нижняя граннда филыруемыхпространственных частот,М - коеффиниент температуропроводности пироелектриков.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе,.. 51 врвог 1 а.А.,Веешь чц. А. Визуализация инфракрасных голограмм в реальноммасштабе времени фАрр 3 Ор 1 " 1970, К 1 9р. 499.2, Заявка % 2430297/25,кл. 8 03 Н М 04, 09 А 2.76 е по которойпринято положительное решение.Составитель Л АртамоноваРедактор Е, Месропова Техред;Н, Бабурка Корректор, Л, ВасилинаЗаказ 7832/60 Тираж У г Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская набд, 4/5 Фнпиап ППП фПатент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4