Устройство записи и считывания голографического изображения
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.
