Материал для записи инфракрасных голограмм Советский патент 1988 года по МПК G03H1/02 

4

00

|

00 N5 -Ч

1143

Изобретение опюсится к голографии, а именно к регис грпрхпокцтм ере- Дечм для записи инфракрасн,,1х гопо- грамм, и может быть использовано для регистрации и обработки оптической информации в инфракрасном диапазоне, для динам гческой коррекции аберраций в оптических сисггемах и средах.

Целью изобретения является использование материала, нолучаемого по поо стой технолога;., увеличение числа используемых .материалов для записи инфракрасных голограмм5 повышение дифракционной эффективности при, дянамической записи инфракрасных голограмм

На чертеже пок 1зана оптическая схема для динамической голограммы.

Оптическая схема представляет со- бой обычную двухлучевую схему и состоит из лазера 1, светоделителей 2 и 3j в качестве которых использовались пластинки из селенида цинка (2nSe), зеркала 4, регистрирующей пленки льда 5 на по;дложке 6, прйд- ставляющей собой стеклянную пластинку с алюминиевым покрытием, и холодильника 7,

Запись голограм производится следующим образом.

Излучение лазера 1 светоделителем 2 разделяется на два пз чка, один из которых направляется прямо на пленку льда 5, а второй, отражаясь от зеркала 4 и пройдя светоделитель 3, попадает на пленку льда, -под углом. При наложении двух пучков в плоскости регистрации происходит шс интерферек- цид. Под действием инфракрасного излучения лед. плавится и испаряется, причем в максимумах интерференц1- он-- ной картины - больше, а в минимумах - меньше. Пленки льда становится профилированной в соответствии с рас- пределением интенсивности в интерференционной картине и таким образом регистрирует голограт-зму Восстановлз- ние динамической голограммы происхо- ;дит од;ювременчс с записью одним иу пучков5 KOTop-bnij пройдя светодели- тельную пластинку 2, пленку льда 5, отралсается от алгоминиевого покрытия подлолски 6, снова проходит пленку льда к, .дифрагируя Ti. голограмме в минус первый порядок, отражается от светоделителя 3. В общем случае ин фракрасное излучение, проходя пленку льда, ослабляется за счет поглощения

72

и испытывает набег фазы. Поэтому голграмма, записанная на пленке льда, может быть в общем случае и амплитудная, и фазопая в зависимости от тол- птнны льда и длины волны излучения.

Од,но из преимуществ использования льда в качестве материала для ин фракраснь15с голограмм, а именно высокая дифракндонная эффективность, ос- новано на возможности получения в этом диапазоне длин волн высокого контраста голограмм. Так, например, .фш длины волны. 10,б мкм при толщине льда в минимуме - 0,5 мкм пропускание излучения равно 92%, а при тол- |га;ине льда в максимуме - 25 мкм про- пускание равно 2%. В этом случае конраст а шлитудиой голограммы близок к 100%, а ее дифракционная эффективность составляет порядка 5%. При уменьшении длины волны поглощение уменьшается и голограмма может оказаться чисто фазовой. Так, например, на длине волны мкм при максимальной толщине льда порядка 10 мкм фазовый контраст голограммы будет макси- мапьньмо При этом набег фазы в макси муъ5е равен 1,8 рад, а пропускание 85 Если пренебречь поглощением, то дифракционная эффективность такой идеальной фазовой голограммы должна. порядка 36%, Толщина льда в максимуме и минимуме подбирается путем варьирования соотношени.ч интенсивное тей интерферирующих пучков и теп- лоотвода в холодил.7знике,

Другое преимущество использования льда состоит в возможности записи динамической голограммы. Оно основано на том, что при фиксированных температуре и влажности атмосферы. 1-1Нтенсив1-юсти .излуче Е{ия и теплоот- воде устанавливается ди11амическое равновесие: сколько вещества в единицу времени переходит из льда в пар, сколтзко и обратно. При этом толщина пленки лъца автоматически устанавливается такой, чтобы .энергия излучения, поглощаемая единицей поверхности льда в единицу времени, была равна энергии, передаваемой холодильнику за счет тегшоотвода. При изменении голограммы во времени равновесие нарушаетсяS Предположим, что в одной из областей интерферендионрюй картины интен сивность возросла. Тогда поглощаемая энергигг ггрг высит отводимую и в месте JiR.rf начинает

плавиться и испаряться. Толщина его уменьшается до тех пор, пока снова не наступит равновесие. Аналогично, если интенсивность в какой-то области уменьшается, то отводимое тепло превышает поглощаемую энергию, в результате охлаждения и намораживания толщина в этом месте будет увеличиваться, пока опять не наступит равновесие. При использовании льда возникают и другие дополнительнее преимущества. Любое вещество при длительном использовании или при больших интен

сивностях излучения необратимо ет свои свойства. У пленок льда нет ограничений в этом смысле. Другое преимущество использования льда - возможность записи голограмм в широком диапазоне интенсивностей излучения при соответствующем подборе величины теплоотвода.

Формула изобретения

Применение льда в качестве материала для записи динамических инфракрасных голограмм.

Изобретение относится к голографии, а именно к регистрирующим средам для записи инфракрасных голограмм, и может быть использовано для регистрации и обработки оптической информатдии в инфракрасном диапазоне, для динамической коррекции аберраций в оптических системах и средах. Цель- использование материала, получаемого по простой технология, увеличение чис-- ла используемых для записи инфракрасных голограмм, повьппение дифракционной эффективности при динамической записи инфракрасных голограмм. Для достижения цели в качестве материала для записи динамические инфракрасных голограмм используется лед. 1 ил. с (б (Л