Способ реверсивной записи голограмм Советский патент 1986 года по МПК G03H1/18 

Изобретение относится к голографии и может быть использовано для записи и хранения голографической информации.

Целью изобретения является уменьшение времени стирания при сохранении оптических качеств полупроводника.

Сущность способа заключается в том, что запись голограмм в халькогенидных стеклах системы мышьяк-сера с избыточным содержанием серы (например, AsisSss, As25S75, AsaoSro) в области повышенных температур основана на фазовом переходе серы, находяшейся в матрице стекла, инициированным светом. Температура 95,5°С является точкой фазового перехода серы. Если халькогенидный полупроводник предварительно нагреть до температуры выше 120°С, а затем резко охладить, то.материал становится чувствительным к свету в области пониженных температур (40-80°С) с максимумом дифракционной чувствительности в области 60°С.

Действие света значительно ускоряет процесс фазового перехода серы в халько- генидном стекле как в процессе записи, так и в процессе стирания. Выбор температуры стирания 96-120°С основан на том, что под действием когерентного излучения длиной волны 500-900 нм становится возможным стирание записанной при 40-80°С информации. При этом, по-видимому, становится возможен переход серы из ромбической в моноклинную модификацию (в процессе записи при температуре материала 60°С происходит фазовый переход из моноклинной в ромбическую серу). В указанном интервале температур скорость стирания зависит от мошности стираюш,его -света и температуры халькогенидной пластины. При ПО-120°С скорость стирания может достигать единиц и даже десятых долей секундь при плотностях света 100-1000 мВт/мм .

На чертеже приведены зависимости дифракционной эффективности при записи (кривая 1) и стирания от температуры подогрева материала без дополнительного облучения света (кривая 2) и с облучением светом (кривые 3 и 4), причем увеличение интенсивности облучения приводит к увеличению скорости стирания (кривая 4 смешена в область более низких температур). Время стирания для кривой 2 составляет 3-4 мин, а для кривых 3 и 4 - 20 с.

Кривые 3 и 4 приведены в качестве примера активации светом процесса стирания записанных элементарных голограмм при разных мош,ностях облучения и постоянной экспозиции 20 с. Эти кривые построены таким образом: строилась зависимость стирания величины дифракционной эффективности элементарных голограмм от времени облучения светом при фиксированных температурах материала и мошности света. Затем из этих

кривых брались значения дифракционной эффективности, полученные за одно и то же стирания для разных температур материала (кривая 3). Кривая 4 строилась

аналогично, но для большей мошности излучения.

Пример 1. Запись голограмм производится лучом He-Ne лазера длиной волны 632,8 нм на материале AsaoSso при 60°С. После записи материал охлаждают до комнатной температуры и производят неразрушающее считывание голограммы. Для осу- шествления последующего стирания материал нагревается до 100°С. При облучении светом (1 640 нм) мощностью 40 мBт/мм время стирания составляет 30 с. При облучении светом мощностью 100 мВт/мм - 10 с.

Пример 2. Запись голограмм осуществляется лучом He-Ne лазера длиной волны

632,8 нм на материале As2oS8o при 60°С. Стирание изображения производится путем облучения материала излучением Кг лазера Я, 640 нм, нагретого до 115°С. При облучении мощностью 40 мВт/мм время стирания составляет 12 с. При облучении светом мощностью 100 мBт/мм - 3 с. На этом материале осушествлено более 100 циклов записи- стирания. Качество оптической поверхности материала остается без изменения.

Пример 3. Запись голограммы произво- дится на материале AsisSas при 60°С (К 632,8 нм). Стирание голограммы проводится путем облучения материала белым светом с длинами волн 500-800 нм и мощностью излучения 20 мBт/мм при температуре материала 110°С. При этом время стирания

составляет

-40 с.

Использование предлагаемого способа позволяет уменьшить время стирания (порядка 3-40 с), снизить температуру стирания до 96°С, что в совокупности с низкой температурой записи голограмм (40-60°С) позволяет использовать эту среду для реверсивной записи голограммы в одном объеме с гибридными микросхемами, сохранить качество оптической поверхности для халькогенидных стеклообразных полупроводников, обогащенных серой, обладающих большой дифракционной эффективностью при осуществлении многократной (более 100 циклов записи голограмм.

Формула изобретения

Способ реверсивной записи голограмм в халькогенидных стеклообразных полупро- водниках путем освещения объекта, нагревания полупроводника, записи интерференционной картины при 40-80°С с последующим стиранием, отличающийся тем, что, с

целью уменьшения времени стирания при сохранении оптических качеств полупроводника, стирание осуществляют источником

света длиной волны 500-900 нм при температуре халькогенидного стеклообразного полупроводника 96-120°С.

Изобретение позволяет уменьшить время стирания голограмм, записанных в халь- когенидных стеклообразных полупроводниках, при сохранении оптических качеств полупроводников. При действии света на халькогенидный стеклообразный полупроводник ускоряется процесс фазового перехода серы как в процессе записи, так и в процессе стирания. Стирание осуществляют источником света длиной волны 500-900 нм при температуре халькогенидного стеклообразного полупроводника 96-120°С. 1 ил. сл с NP 1C ОР N9