Устройство записи и считывания голографического изображения

Устройство записи и считывания голографического изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о йа"к н, ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Сецлталмсткмескттх

Республик

598427

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (61) (ополнительное к авт, свиа-ву (22) Заявлено 24.05.76 (21) 2362845/18-25 е присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликоваио25.10.78.Бюллетень ¹ 39

{45) Дата опубликования описания 31.08 78

У (53) М. Кл

С ; 03 Н 1/04 тЩДаРатаавхВЙ Io

6аавта Иаллатраа СССР аа делам азабратава я вткрмтай (53) УДК 772.99 (088.8 ) Г. И. Желтов, A. С. Рубанов, Л. М. Панова, А. П. Дарманян, А. М. Виноградов и В. А, Кузьмин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени Институт физики

АН Белорусской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ

ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к области оптики, в частности динамической голографии, и может 1нспольэоваться в оперативных. системах записи и переработки информацяи, системах распознавания образов, голографической интерферометрии, голографичес5 ком кино, телевидении и т. п.

Сушествует несколько типов устройств аналогичного назначения. В частности, для многократного циклического процесса эата писк-считывания применяют пленки, содержашие органические фото-хромные материалы (ФХМ), такие как спиропираны, полициклические углеводороды и.т. п. (11.

Пленки с ФХМ обладают высокой разреша-, ющей способностью (до 5000лн/мм). Различные типы пленок обеспечивают различное время хранения голограммы (десятки доли секунды н более).

Однако пленки с ФХМ имеют низкую 2в светочувствительность (примерно 0,1 Дж/

/см ), ограниченный срок службы, необхо2. димость в большинстве случаев использования специальных устройств для стирания голографического изображения. 25

Для динамической регистрации голограмм и их реконструкции в реальном масштабе времени используют также пластины, изготовленные из электрооптических кристаллов { например, ниобат лития), легированных лантаном, стронцием и т. п. Эти устройства прн средней разрешающей способности 1500 лн/мм обладают высокой чувствительностью (примерно 10 Дж/см ).

Их основнымн недостатками являются технологическая сложность изготовления, возрастаюшая по мере увеличения размеров голограммы и также, как в предыдущем случае, необходимость использования дополнительного устройства для стирания голографического иэображения при работе в динамическом режиме.

Иэ известных устройств наиболее близким по технической сушности к предлагаемому изобретению является устройство для записи и считывания голографического изображения, представляющее собой кювету с двумя оптическими окнами, заполненную жидким рабочим вешеством, раствором ор598427

И фу3- 0 сн

Сн

C,í, еА 31%Р,Н, CHg;

4,5. 10

3,0,10 4

1,5. 10

1,5. 10

3,5. 10-4

2,4. 10

1,4. 10-Э

l,2. 10

400-650

450-550

450-600

450-590

Р 8

H О

Н

СН 9 ганического красителя, например, полиметииовый % 4588 в этиленглюколе 2 .

В -известном устройстве используются растворы красителей, применяемые в качестве активных сред жидкостных ОКГ.

При записи голограммы регистрируемые воины поглощаются активной средой и переводят активные частицы в пространствен-. но-модулированное возбужденное состояние.

Считывание голограммы производится све-16 товым пучком, длина водны которого находится в пределах контура усипения голограммы. Время хранения голограммы определяется временем жизни возбужденных состояний и составляет 10 а- 10 ос. М

Однако известное устройство характеризует малое и практически нерегулируемое время хранения голограммы (10" 10 с), а также узкая спектральная область, в которой динамическая гопограм- 26 ма может быть реконструирована (меньиРе 50 нм).

Первый недостаток вынуждает испольэовать ддя эффективной реконструкции гопографического изображения только им- 25 пульсиые лазеры с длительностью импуль» са порядка 10 с. Второй недостаток вносит существенное ограничение на чжпо тинов импульсных лазеров, пригодных дпя указанного применения.

ЗО

Белль изобретения - обеспечение возможности управпения временем хранения голограммы с расширением спектрального диапазона, в котором осуществляется реконструкция изображения.

Это достигается .тем, что предлагаемое устройство снабжено термобатареей,:примыкающей к нерабочим поверхностям кюветы, а рабочее вещество выюпнено в виде растворов производных 3-3 диэтилЙ предлагаемом устройстве воздействие записывающего источника излучения приводит к локальным обратным химическим изменениям среды, не связанным с ними изменениям спектра поглощения и локаэателя преломления. Это позволяет

-тиакарбоциониниодида (например, в этаноле производных 3-3 -диэтип-8-фтортиакарбоцианиниоднд ).

Химическая формула базового рабочего вещества следующая .

Вя-0,$Мопекулы рабочего вещества существуют в виде двух изомеров - цис и транс, отличающихся пространственным распопожением отдельных химических групп и характером спектров поглощения. В обычном соотношении большинство молекул находится в более устойчивой цис-форме. Носпе«« довання показали, что в невязком растворителе (например, этанод) при воздейст вии на рабочее вещество лазерного излучения с Я 530 нм (2 гармоника лазера на яттрий алюминиевом гранате и стекле с неодимом) происходит обратная химическая реакция изомериэации, связанная с переходом молекул иэ цис- в транс-форму, сопровождаемая изменениями исходных спектров поглощения. В отсутствие излучения мопекулы постепенно возвращаются в исходное состояние. Время жизни молекуп в транс-форме определяется характером заместителей и g< (см. химическую формулу рабочего вещества) и, в значитеиьной степени, температурой рабочей средые

Некоторые характеристики применяемых веществ приведены в таблице. сформировать амппитудно-фаэовую динамическую гопограмму, время хранения которой о ределяется временем жизни транс-изомера. Время хранения голограммы юпи, другими словами, время экспозиции реконструированного изображения регулируется

598427

Формула изобретения

Составитель Е. Халатова

Техред М. Борисова Корректор Л, Небола

Редактор Л. Письман

Заказ 6122/52 Тираж 522 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнпиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 посредством изменения температуры рабочего вещества. Реконструкция голограммы осуществляется в диапазоне всей длинноволновой части видимого спектра поглощения рабочего вещества (400-650 нм) н проводится любым источником когерентного излучения, включая действующие непрерывно.

Использование описываемого устройства позволяет, таким образом, расширить 1О спектральный диапазон реконструкции изображения на область 400-650 нм, а также осуществлять выбор и регулировку времени экспозиции реконструируемого изображения в пределах 10 - 10 с.

1. Устройство для записи и считывания голографического изображения, содержащее" кювету с двумя оптическими окнами, заполненную жидким рабочим веществом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспеченяя возможности управления временем хранения голограммы, устройство снабжено термобатареей, примыкающей к нерабочим поверхностям кюветы, а рабочее вещество выполнено в виде растворов производных 3-3 -аиэтил-тиакарбоционинf иодидае

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что рабочее вещество выполнено в виде раствора этанола цроизводных 33 -акэтвт-8-фтортиакарбоциас нивнодида.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. МатериалыУЫ Всесоюзной школы по голографии. Я., ЛИЯР, 1975, с. 330. 2. Ивакин Е.В. и др. динамические голограммы в усиливающей среде. Квантовая электроника, 1975, т. 2, N 7, с. 1556-1558.