Устройство записи голографической информации

Недостнизкое бы что инфор тноситсики итемах яетс ожет акоп ледовагулительно, в овка вре о л ых дан графи -ных вляетс еханичес еско вращением роого с работой ра, синхр транспорт устройств изированнфотоносителобладает сл звестно устроис олог амм, сост ния г р ного источн фотоносител Кроме того,жной конструкасветки фото -постояннойнтенсивности а с иеи, так ка нергия еля, средств опости светового за счет регулдополнительно вани лучен ельного источник излучени чеики ерие ыс гол ро ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Институт электроники АН БССР (72) В.А.Пилипович, С,Г.Шматин, В.К,Кулешов, А.К.Есмани В.Ф.Ярмолицкий(56) Заявка Великобритании В 13 кл. С 02 В 27/39, опублик. 1974,Патент США 11 3755677. кл, С 02 В 27/00, опублик. 1974.Бц 11 ег 1 дп К,К., ьацег 1.Р. 01 еп 11 с К,И.Но 1 озсац: а сопнпегс 1 а 1 11 о 1 оягар 1 цс КОМ, "Арр 1. Орг", 1974, ч.13, 11 б, р, 1345-1354 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ЗАПИСИ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, состоящее из лазера, дефлектора, светоделителя, опорного и предметного каналов, регистрирующей среды, блока управления,агаемое изобретение сти вычислительнои тех быть использовано в си ения, обработки цифр частности в ЭВМ с го памятью,тво для изготовлеоящее из импульста, модулятора, граммы-светоделиделения интенсивдвоякопреломляющеи призмы,транспорта фотоносителя.(51) 5 С 03 Н 1/04 С 11 С 13/04// //С 11 С 17/00 2экспонированием, содержащего электрооптический з атвор, расположенный перед регистрирующейсредой, контрольный фотоприемник и устройство управления затвором, причем предметный канал содержит расширитель луча, формирователь страниц, расщепитель, матрицу фотоприемников и объектив, ЭВМ электрически соединена с дефлек- тором матрицей фотоприемников,формирователем страниц, фотоносителем и устройством управления затвором,о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью увеличения надежности записи информации при одновременном увеличении быстродействия, в него введены блоки кодирования и сравнения, причем вхо - ды блока кодирования подключены к ЭВМ, выходы к формирователю страниц и блоку сравнения, который подсоеинеи к матрице фотоприемников, устройству управления затвором и ЭВМ. тродеиствие, вызванное тем ация записывается бор канала записи, ени экспозиции осу осителя поддерживаетс сточника излучения. кой надежности закой инФормации яв 741668ляется получение ряда голограмм с идентичными параметрами; дифракционной эффективностью и отношением сигнал/фон. Для того, чтобы получить минимальные изменения указанных пара 5 метров, необходимо обеспечить идентичные условия записи различных голограмм; постоянную энергию засветки фотоносителя, оптимальное и постоянное соотношение интенсивностей опорного и предметного пучков.Известно устройство для записи голограмм, состоящее из .пазера,плоских и сферических зеркал, голографируемого объекта, нейтрального оптического клина, фотоносителя, 2-х фотоприемников, 2-х логарифмических усилителей, решающего устройства, индикаторного блока и затвора.Недостатки устройства следующие: низкое быстроДействие, сложность конструкции, Повышение качества, надежности записываемых голограмм в устройстве достигается усложнением 25 конструкции и снижением быстродействия так как процесс записи голограмм кроме известных операций, включает дополнительно: измерение интенсивностей опорного и предметного пучков, 30 вычисление интенсивности опорного луча, вычисление времени экспозиции, регулированиеинтенсивности опорного луча путем перемещения нейтрального оптического клина. Кроме этого, при малых интенсивностях предметного луча в описанном устройстве существенно увеличивается время экспозиции, снижая быстродействие устройства в целом.Из известных устройств наиболее40близким по техническому решению является устройство, состоящее из лазера, дефлектора, светоделителя, опорного и предметного каналов, регистрирующей среды, блока управления45экспонированием, содержащего электрооптический затвор, расположенный перед регистрирующей средой, контрольный фотоприемник и устройствоуправления затвором, ЭВМ, причем50предметный канал содержит расширитель луча, формирователь страниц, расшепитель, матрицу фотоприемников иобъектив, ЭВМ электрически соединена с дефлектором, матрицей фотоприемников, формирователем страниц, фотоносителем и устройством управле/ния затвором. Недостатки описанного устройства:низкая надежность и быстродействиезаписи, вызванные тем, что при записи страницы с небольшим количеством логических единиц существенноуменьшается интенсивность предметного пуска, вызывая увеличение времениэкспозиции и изменение соотношенияинтенсивностей пучков. Тем самым вустройстве соотношение интенсивностей опорного и предметного пучковможет существенно отличаться от оптимального. Сравнение информации,передаваемой в формирователь страници считываемой с матрицы фотоприемников, происходит в ЭВМ медленнодействующими программными средствами: записываемая страница информации дважды передается по каналам связи ЭВМ.Кроме того, оптическая схема устройства не позволяет использовать быстродействующие немеханические средства отклонения лазерного луча.Цель предполагаемого изобретения - увеличение надежности записиинформации при одновременном увеличении быстродействия за счет увеличения средней интенсивности предметного пучка, выбора оптимального соотношения интенсивностей опорного,предметного пучков и поддержания егона одном уровне, ускорения всех этапов записи голограммы,Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены блоки кодирования и сравнения, причем входыблока кодирования подключены к ЭВМ,выходы - к формирователю страниц иблоку сравнения который подсоединенк матрице фотоприемников, устройствууправления затвором и ЭВМ.Сущность изобретения поясняетсячертежом, где лазер 1, узел 2 откло-.нения луча лазера, плоское полупрозрачное зеркало 3, плоское глухоезеркало 4, расширитель объектногопучка 5, формирователь 6 страниц,матрица фотоприемников 7 (МФ), расщепитель 3, объектив записи 9, затвор 10,фотоноситель 11,линзовая система 12,контрольный фотоприемник 13 (КФ),устройство управления затвором 14 (УУЗ),блок 15 сравнения, транспорт фотоносителя 16, блок 17 преобразованияинформации (блок кодирования), ЭВМ 8.Узел отклояения луча лазера 2 можетбыть электрооптическим акустооптическим или механическим (шлейфовым-галь741668 О 5 20 25 30 35 4( 50 55 5ванометрическим,пьезоэлектрическим) дефлектором.Блок 15 сравнения и блок 17 кодирования - логические устройства,собранные на интегральных схемах,реализующие алгоритмы сравнения и кодирования.Работает устройство записи голографической информации следующим образом.Страница накапливаемых данных пословно поступает из ЭВМ 18 в блок кодирования. 17, в котором страница входных данных а, преобразуется в1,страницу перекодированных данных Ъ,в соответствии с алгоритмом1,)Ъ 1 = аХ,Ь; = Ь; О+а Л) где Х - кодовое слово данного алгоритма, задающее распределение логических единиц в перекодированной странице.Преобразованные данные пословно из блока кодирования 17 поступают на вход формирователя страниц 6 и блока 15 сравнения, Одновременно иэ ЭВИ 1 д подается кодовое слово 110 в узел отклонения луча лазера 2 и объективный луч освещает формирователь страниц б так, что страница Формируемых данных совмещается при отражении от расщепителя 8 с решеткой Фотоприемных элементов МФ 7. Из ЭВМ 18 поступают синхроимпульсы как в Формирователь 6 для страниц последовательного размещения слов, так и на ИФ 7 для последовательного считывания слов в сформированной странице. Информация из МФ 7 поступает в блок 15 сравнения и пословно проверяется в нем на совпадение с данными, передаваемыми в формирователь 6 страниц. Если быстродействие формирователя 6 страниц не позволяет укаэанную проверку правильности его функционирования осуществить в процессе передачи информации, то сравнение переданных электрических и сформированных оптических сигналов можно осуществить после переключения формирователя страниц б, Для этого передается на ЭВМ 18 серия синхроимпульсов в МФ 7 и повторно поступает входная страница данных из ЭВМ 18 через 6блок 17 кодирования на вход блока 15 сравнения (без передачи в формирователь 6 страниц). Если формирователь страниц 6 правильно промодулировал объектньгй пучок, то из блока 15 сравнения подается сигнал об этом в ЭВМ 18, и из ЭВМ 18 передается кодовая комбинация в узел отклонения луча лазера 2, тем самым выбирается канал записи и по сигналу из ЭВМ УУЗ 14 открывает затвор 1 О. Объектный и опорный лучи,интерферируя, воздействуют на фотоноситель 11 и часть опорного луча, проходя через фотоноситель 1 линзовой системой 12 фокусируется на КФ 13, сигнал с которого, пропорциональный интенсивности засветки, поступает в УУЭ 14. В соответствие с интенсивностью опорного луча выбирается длительность экспонирования Фотоносителя так, чтобы энергия засветки соответствовала линейной регистрации голограммы. Сигнал конца экспонирования вырабатывается в УУЗ 14, передается в ЭВМ 18 и определяет момент запирания затвора 10, Тем самым может быть начат цикл записи следующей голограммы.Устройство позволяет благодаря введению блока кодирования и блока сравнения увеличить надежность записи информации и быстродействие.Статистическое моделирование алгоритма на ЭЗМ показало, что при изменении количества логических единиц во входной странице а в пределах 0-1007, разброс количества логических единиц в странице Ь, составляет 5057 при значении 7 = 0,1,00,13и четном 1. После преобразования входных страниц данных в соответствии с алгоритмом (1) среднее значение количества логических единиц уве 45 личивается в л 2 раза, их разброс уменьшается в л 5 раз. Поэтому интен.сивность предметного луча увеличивается, (сокращая время экспозиции), азаданное с помощью плоского полупроз. рачного зеркала оптимальное соотношение между интенсивностями опорного и предметного пучков сохраняется в процессе работы устройства, тем самым дифракционная эффективность и отношение сигнал/фон записываемых голограмм не изменяется, увеличивая надежность записи,Введение блока сравнения также позволяет существенно ускорить опе741668 и и Со став и тель А, Силаев аТехред М.Дидыкю Редактор Л.Письман Корректор М.111 ароши Заказ 869 Тираж 288 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ф Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул . Гагарина, 101 рацию сравнения передаваемых на ЭВМи записываемых данных, уменьшить в2 раза нагрузку на каналы ввода-вывода ЭВМ, так как информация, считываемая с МФ, не вводится в ЭВМ.