Способ записи ИК-голограмм Советский патент 1989 года по МПК G03H1/04 

Изобретение относится к голографии, а именно к технике записи голограмм в инфракрасном диапазоне.

Цель изобретения - расширение спектрального диапазона записи.

Оптическая система, предназначенная для записи инфракрасных голограмм, представляет собой обычную двухпучковую схему и состоит из импульсного С02,-лазера 1 с двойным поперечным разрядом, светоделителя 2, в качестве которого использована плоек опаралле льна я пластина из германия, плоских медных зеркал 3-5, регистрирующего материала 6.

В качестве регистрирующего материала используют пленки CuS, NiS толщиной 0,5 мкм, площадью до нескольких квадратных сантиметров, приготовленные методом химического осажде00ния на стеклянную подложку из водных растворов, содержащих соответственно аминные комплексы меди и тиомочевины, никеля и тиоацетамида, при в течение 1-5 ч.

Запись голограмм производят следующим образом.

Пример 1. Инфракрасное излучение импульсного СО -лазера I, рабе тающего-: в многомодовом режиме, попадает на светоделитель 2, где расщепляется на два пучка примерно равных интенсивноетей. Форма импульса типичная для азотсодержащих смесей с общей длительностью 1,5-2 мкс. Один из пучков направляется на регистрирующий материал 6 -1плен ку из CuS толщиной 0,5 мкм, площадью 3 см - с помощью зеркала 3, а другой попадает туда же после отражения от зеркал 4 и 5. В результате наложения двух когерентных пучков в плоскости регист рирующего материала происходит их интерференция. Запись голограмм осуществляется результате локального воздействия ИК-излучения на пленку CuS в соответствии с распределением интенсивности излучения в интерференционной картине. Такое воздействие проя ляется- в локальном изменении толщин пленки за счет испарения вещества, т.е. в образовании рельефа на ее по верхности. Два пучка сходятся под . углом 40 друг к другу, в результат чего при длине волны излучения. 10,6 мкм записывается голографическая решетка с пространственной част той 70 (период решетки 15 мкм) Плотность энергии ИК-издаучения СО лазера в плоскости плёнки 0,2 Дж/см При этом на пленке CuS записывается голограмма с дифракционной эффективностью 1%. При плотностях энерги меньших 0,2 Дк/см , голограмма не записывается. Таким образом, нижняя граничная плотность энергии 0,2 Дж/см представляет собой чувствительность ппе нок CuS. П р и м е р 2. Запись ИК-голограмм производится таким же способом, как ив примере 1, и на том же регистрирукицем материале - пленке из CuS толщиной 0,5 мкм, площадью 3 см. Плотность энергии ИК-излучения в плоскости пленки 0,6 Д с/см. При этом, на пленке CuS записывается голограмма с дифракционной эффектив костью 20%. П р и м е р 3. Запись ИК-голограмм производится таким же способом, как и в примерах 1 и 2, и на том же регистрирующем материале пленке из CuS толщиной 0,5 мкм, пло щадью 3 см. Плотность энергии ИК-и 1лучения в плоскости пленки 1 Дк/см 1 При этом на пленке CuS записывается голограмма с дифракционной эффективностью 0,8%. При плотностях энергии, больших 1 Дж/см, происходит разрушение пленки и запись голограмм становится невозможной. Таким образом, верхняя граница плотностей энергии, пригодных для записи ИК-голрграмм на CuS, равна 1 Дж/смЧ П р и м е р 4. Запись ИК-голог грамм производят.по примерам J-3, но в качестве регистрирующего материала 6 (фиго О используют пленку из NiS толщиной 0,3 мкм, площадью 3,4 см. Плотность энергии ИК-излучения СО лазера в плоскости пленки 0,2 Дж/см При этом на пленке NiS записывается голограмма с дифракционной эффективностью О,9%,-При плотностях энергии, меньших 0,2 Дж/см , голограмма не записывается о Таким образом, нижйяя граничная плотность энергии 0,2 Дж/см представляет собой чувствительность пленок NiS о Пример5. Запись ИК-голограмм производят таким же способом, как и в примере 4, и на том же регистрирующем материале - пленке из . NiS толщиной 0,5 мкм,.площадью 3,4 см. Цпотность энергии-ИК-излучения в плоскости пленки 0,6 Дк/см о При этом на пленке NiS записывается голограмма с дифракционной эффективностью 18%, П р и м е р 6. Запись ИК-голограмм производят таким же способом, как ив примерах 4 и 5, и на том же регистрирзгющем материале - пленке из NiS толщиной 0,5 мкм, площадью 3,4 см . Плотность энергии И5-излучения в плоскости пленки 1 Дж/см. При этом на пленке NiS записывается голограмма с дифракционной эффективностью 1,1%, При плотностях энергии, больших 1 Цк/сы t происходит разрушение пленки и запись голограмм становится невозможной. образом, верхняя граница плотностей энергии, пригодных для записи ИК-голограмм на NiS, равна 1 Дж/см о

СПОСОБ ЗАПИСИ ИК-ГОЛОГРАММ, заключающийся в том, что тонкие пленки вырожденныхполупроводников сульфидов меди или никеля размещают в области пересечения интерфери-. рующих световых потоков, отличающийся тем, что, с целью расширения спектрального диапазона записи, запись осуществляют интерферирующими потоками импульсного СО,лазера с плотностями энергии 0,2 1,0 Дж/см (Л с