Способ голографической регистрации быстропротекающих процессов и устройство для его осуществления

)5 0 дов и С.О.Долво СССР1968.во СССР1972. О Од к автоматике, а и быстропротеект, а голограммуения рассеянного узкополосный чаретение относит области регистра процессов.стен способ голо быстропротека ный на том, что п подвергают сигна Изоточнее ккающихИзв рафическои региющих процессов,реобразованию и льный луч, затем соба регистра- позволяет четко ния смещения ого со он неремещ страции основан частоте ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ГОЛОГРАФИЧЕСКО СТРАЦИИ БЫСТРОПРОТЕКАЮЩ ЦЕССОВ И УСТРОЙСТВО ДЛ О ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к голографической регистрации быстропротекающих процессов, осуществляется на основе модуляции опорного луча на величину пропорциональной средней частоте эффекта Доплера, Для осуществления этого эффекта пучок лазерного излучения разделяют на опорный и сигнальный пучки, направляют сигнальный пучок на объект и объединяют опорный пучок и отраженный от объекта сигнальный пучок в плоскости носителя информации, перед объединением опорного и отраженного от объекта сигнального пучка часть отраженного от объекта сигнального пучка преобразуют в сигнал, пропорциональный средней частоте эффекта Доплера, обусловленного скоростью движения объекта, с помощью полученного сигнала преобразуют частоту опорного пучка на величину средней частоты эффекта Доплера, ограничивают апертуры преобразованного по частоте, опорного и отраженного от объекта сигнального пучков в плоскости носителя информации. После этого осуществляют линейное перемещение носителя информации в процессе регистрации с постоянной скоростью. Для осуществления способа используется устройство, содержащее лазер 1, выход которого оптически связан с первым светоделителем 2, причем первый выход первого светоделителя оптически связан со входом второго светоделителя 20, первый выход которого через последовательно расположенные отражатель и первый ограничитель 19 апертуры пучка со входом фотоприемного блока 4, вход первого фокусирующего объектива 24 является первым оптическим входом устройства, второй выход первого светоделителя 2 является оптическим выходом устройства, второй выход второго светоделителя 20 оптически связан со входом электрооптического модулятора 5, выход которого через второй ограничитель 12 апертуры пучка оптически связан с носителем информации 8, второй выход интегратора 6 подключен к управляющему входу механизма 9 перемещения носителя. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. направляют этот луч на об фиксируют после прохож объектом излучения чере стотный фильтр.Недостатком эт ции является то, чт регистрировать пеобъекта и его колебания, т.к, интерференционная картина списывается не основной волной интенсивности,Известно устройство для голографической записи электрических сигналов, которое состоит из лазера, коллиматора светоделителя, отражательного зеркала, опорного и информационного каналов света, диафрагмы и носителя информации с механизмом лентопротяжки, где в информационный канал введен однополосный фазовый модулятор.Недостатком этого устройства является невысокая точность записи, т.к, запись осуществляется не основной волной интенсивности.Целью изобретения является повышение точности оптической регистрации информации и увеличение плотности регистрации на носителе.Поставленная цель достигается тем, что в способе голографической регистрации информации, заключающемся в том, что пучок лазерного излучения разделяют на опорный и сигнальный пучки, направляют сигнальный пучок на объект и объединяют опорный пучок и отраженный от объекта сигнальный пучок в плоскости носителя информации, перед объединением опорного и отраженного от обьекта сигнального пучков часть отраженного от объекта сигнального пучка преобразуют в сигнал, пропорциональный средней частоте эффекта Доплера, обусловленного скоростью движения объекта, с помощью полученного сигнала преобразуют частоту опорного пучка на величину средней частоты эффекта Доплера, ограничивают апертуры преобразованного по частоте опорного и отраженного от объекта сигнального пучков в плоскости носителя информации, после чего осуществляют линейное перемещение носителя информации в процессе регистрации с постоянной скоростью. Кроме того, в устройство для голографической регистрации быстропротекающих процессов, содержащее лазер, выход которого оптически связан с первым светоделителем, носитель информации, механически связанныйй с механизмом его перемещения, электрооптический модулятор, вве 4 ены второй светоделитель, отражатель, первый и второй фокусирующие объективы, фотоприемный блок, первый и второй ограничители апертуры пучков, интегратор и блок формирования управляющих сигналов, причем первый выход первого светоделителя оптически связан со входом второго светоделителя, первый выход которого через последовательно расположенные отражатель и первый ограничитель апертуры пучка5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 со входом фотоприемного блока, выход первого фокусирующего объектива через первый ограничитель апертуры оптически связан со входом фотоприемного блока, вход первого фокусирующего объектива является первым оптическим входом устройства, второй выход первого светоделителя является оптическим выходом устройства, втором выход второго светоделителя оптически связан со входом электрооптического модулятора, выход которого через второй ограничитель апертуры пучка оптически связан с носителем информации, с которым через второй ограничитель апертуры пучка оптически связан выход второго фокусирующего объектива, вход которого является вторым оптическим входом устройства, выход фотоприемного блока подключен ко входу интегратора, первый выход которого подключен к управляющему входу электро- оптического модулятора, второй выход интегратора подключен к управляющему входу механизма перемещения носителя.Изобретение основано на введении в опорный луч блока смещения частоты луча и электрической связи управления между механизмом перемещения носителя и интегратором, причем блок состоит из набора элементов логически связанных между собой и этот блок производит смещение опорного луча на величину средней частоты эффекта Доплера, обусловленной средней скоростью движения объекта, гле запуск системы производится опорными и информационными лучами, поступающими на фотоприемник (датчик гетеродинирования света), а сигнал с этого датчика путем электрических связей через систему элементов подается на электрооптический модулятор.На чертеже изображена функциональная схема устройства для голографической регистрации быстропротекающих процессов, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ. Устройство содержит лазер 1, светоделитель 2, выполненный в виде полупрозрачного зеркала, систему 3 преобразования опорного пучка, состоящую из фотоприемника 4 (датчика гетеродинирования света), электрооптического модулятора 5, интегратора 6 и формирователя 7 управляющих сигналов, Устройство также содержит носитель информации 8 (кинолента), механизм 9 перемещения носителя информации (лентопротяжный механизм), объект регистрации 10, пучок 11 лазерного излучения, пучок 12, опорный пучок 13, отраженный пучок 14, пучок 15 излучения, поступающий из электрооптического модулятора, часть пучка опорного излучения 16, поступающий на электрооптическиймодулятор, отражатель 18, ограничители апертуры пучков (щели) 17 и 19, второй светоделитель 20, часть опорного пучка 21, поступающая на фотоприемник, фокусирующие объективы 22 и 23, Опорный луч 12 после светоделителя 20 направляется на объект 10, информационный луч - это луч 14, отраженный от объекта 10, Часть опорного луча 16 направлена на электрооптический модулятор 5, делительное зеркало 20 и зеркало 18 для ориентировки опорного луча 21 на фотопоиемник 4,Для остановки вычисления средней частоты эффекта Доплера в блоке 3 вводится электрическая связь между лентопротяжкой 9 и интегратором 6,Для автоматического включения лентопротяжного механизма в автоматическом режиме сигнал на включение лентопротяжного механизма 9 подается с интегратора 6.В этом случае интегратор 6 дает команду на включение блока 9 после вычисления средней частоты эффекта Доплера ( вг ) с выбранной точностью,Устройство работает следующим образом: луч 11 лазера 1, проходя через дели- тельное зеркало 2, делится на два луча 12 и 13 с частотой в 1 и лоцирует движущийся объект 10, При локации объекта 10 лучом 12 с частотой со 1 появляется отраженный луч 14, который имеет частоту жг за счет эффекта Доплера. Луч 13 является опорным. Для быстродвижущихся объектов Ч0,5 км/с разностьщ 1 - аког достигает больших величин, например нескольких мегагерц, Поэтому для уменьшения смазывания дифракционной решетки при записи на кинопленку 8 через щель 17 в опорный луч 13 введена система преобразования опорного луча 3, Система состоит из элементов 4 - 7, которые связаны между собой электрически. Система 3 начинает работать при вводе на датчик 4 через щель 19 опорного луча 21 полученного путем деления на зеркале 20 луча 13 на лучи 16 и 21 с частотой ж 1 и информационного луча 14 с частотой са. Информационный луч 14 направляется на фотоприемник 4 фокусирующим объективом 23. Электрический сигнал с выхода фотоприемника 4 поступает на вход интегратора 6, а с выхода интегратора на вход формирователя управляющих сигналов 7, а с выхода формирователя 7 на управляющие клеммы электрооптического модулятора 5. Электрооптический модулятор 5 производит смещение введенного в него опорного луча 13 на величину средней частоты эффекта Доплера, сигналом обусловленным средней поступательной скоростью движения объекта 10. Модулированный опорный луч 15 через щель 17 направляют на кинопленку 8, т.е. блок вырабатывает электрический управляющий 5 сигнал о величине средней частоты Доплераас. Сигнал поступает в электрический модулятор 5. При этом частота луча 16 сдвигается на величину, частично компенсирующую среднюю скорость Ч движения объекта 10, 10 и направляется на кинопленку 8, как разность частот со 1 -сос в виде луча 15. Благодаря чему уменьшается смазывание дифракционной решетки при записи на кинопленку 8.15 В момент включения лентопротяжногомеханизма 9 с него выдается сигнал на интегратор 6, При этом сигнал осуществляет прекращение вычисления средней частоты эффекта Доплера в интеграторе 6. При этом 20 электрооптическим модулятором 5 осуществляется сдвиг частоты луча 13 на постоянную величину во время всего сеанса.При движении объекта со скоростью вплоскости кинопленки образуется основная 25 бегущая волна интенсивности.Голограмма имеет дифракционную эффективность, равнуюаг 1 аг гзи сЙ30,СО 1 - М - СОг ) 1,ьгде Ь 1 - ширина щели диафрагмы;Ч 1 - скорость кинопленки;йг - частота отраженного от объектаинформационного луча;и 1 - частота луча лазера;вс - средняя частота эффекта Допле 40а 1 - амплитуда опорного луча:аг - амплитуда информационного луча.Если произошла полная компенсацияразности частот между частотами в 1 и вг то дифракционная эффективность голограммы на кинопленке 8 будет равнаь 1зуот = а 1 аг4Формула изобретения 1, Способ голографической регистрациибыстропротекающих процессов, заключающийся в том, что пучок лазерного излучения разделяют на опорный и сигнальный пучки, направляют сигнальный пучок на объект и объединяют опорный пучок и отраженный от объекта сигнальный пучок в плоскости носителя информации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности регистрации и увеличения плотности реги1762318 Составитель С.СамуцевичТехред М.Моргентал Корректор Н.Ту едак Заказ 3261 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Га 10 ои страции на носителе, перед объдинением опорного и отраженного от объекта сигнального пучков часть отраженного от объекта сигнального пучка преобразуют в сигнал, пропорциональный средней частоте эффекта Доплера, обусловленного скоростью движения объекта, с помощью полученного сигнала преобразуют частоту опорного пучка на величину средней частоты эффекта Доплера, ограничивают апертуры преобразованного по частоте опорного и отраженного от объекта сигнального пучков в плоскости носителя информации, после чего осуществляют линейное перемещение носителя информации в процессе регистрации с постоянной скоростью,2, Устройство для голографической регистрации быстроп ротекающих процессов, содержащее лазер, выход которого оптически связан с первым светоделителем, носитель информации, механически связанный с механизмом его перемещения, электрооптический модулятор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности регистрации и увеличения плотности регистрации на носителе, в устройство введены второй светоделитель, отражатель, первый и второй фокусирующие объективы, фотоприемный блок, первый и второй ограничители апертуры пучков, интегратор и блок формирования управляющих сигналов, причем первый выход первого светоделителя 5 оптически связан с входом второго светоделителя, первый выход которого через последовательно расположенные отражатель и первый ограничитель апертуры пучка - с входом фотоприемного блока, выход перво го фокусирующего объектива через первыйограничитель апертуры оптически связан со входом фотоприемного блока, вход первого фокусирующего объектива является первым оптическим входом устройства, второй вы ход первого светоделителя оптически связан с входом электрооптического модулятора, выход которого через второй ограничитель апертуры пучка оптически связан с носителем информации, с которым 20 через второй ограничитель апертуры пучкаоптически связан выход второго фокусирующего объектива, вход которого является вторым оптическим входом устройства, выход фотоприемного блока подключен к вхо ду интегратора, первый выход которогоподключен к управляющему входу электро- оптического модулятора, второй выход интегратора подключен к управляющему входу механизма перемещения носителя.