Ргистрирующий материал для записи голограмм Советский патент 1977 года по МПК G03H1/18 G03C1/72 

Изобретение относится к голографии, в частности к средам для записи голограмм, и благодаря своему быстродействию реверсии может быть использовано в оперативных запоминающих устройствах, устройствах ввода- вывода отображения, преобразования, анализа, распознавания и передачи информации, устройствах пространственно-частотной фильтрации, оптоэлектронных корреляторах и других специализированных устройствах.

Известно, что толстые фазовые голограммы могут быть записаны в монокристаллах электрооптических материалов (например, ниобат лития), благодаря дрейфу или диффузии свободных носителей, фотовозбужденных с глубоких ловушек. В течение времени экспозиции в поле с модулированной световой интенсивностью, вызванном, наоример, интерференцией двух когерентных лучей, свободные носители уходят из областей с большой световой интенсивностью и затем захватываются на ловушки. В результате возникает пространственно - распределенный объемный заряд, создающий внутри кристалла неоднородное электрическое поле, модулирующее показатель преломления кристалла, т. е. возникает фазовая голограмма в кристалле.

Записанную голограмму можно стереть нагреванием кристалла до температуры 170° С.

Известен регистрируюш,ий материал для записи голограмм из ниобата лития с примесью 0,03 вес. % железа.

Однако сложный процесс стирания голограммы - нагрев монокристалла LiNbOa : Fe до Т 50-170° С - в условиях голографических применений нежелателен, а иногда вообще недопустим. Процесс теплового стирания голограммы длится значительное время (порядка минут), кроме того, время стирания голограммы увеличивается за счет тепловой инерционности узла нагрева (нагрев до Т 150°С и последующее охлаждение до комнатной температуры). Следует также учесть, что монокристаллу ниобата лития опасны большие перепады температуры. Не допускается записи новой голограммы в других областях кристалла в течение времени, необходимого для теплового стирания предыдущей голограммы, поскольку чувствитель. ность к голографической записи резко уменьшается с ростом температуры кристалла.

Целью изобретения является получение самостирания при комнатной температуре и расширение записываемого объема среды, что позволяет создать скоростное голографическое запоминающее устройство, обеспечивающее возможность одновременно независимой записи и стирания большого числа голограмм

. .-. .i«--- - .-.iA

в разных областях одного и того же кристалла регистрирующей среды.

Это достигается тем, что примесь железа составляет 0,3-1,0%.

Среда, содержащая монокристалл ниобата лития с концентрацией железа от 0,3 до 1,0 вес. %, обладает свойством самостирания голограммы. Процесс самостирания голограммы подчиняется экспоненциальному закону от времени, т. е. дифракционная эффективность записанной голограммы экспоненциально убывает со временем. Характерное время экспоненты т резко убывает с ростом концентрации железа. Повторная запись голограммы в том же объеме кристалла полностью повторяет амплитудные, временные и пространственные характеристики предыдущей записи. Например, пятидесятая голограмма, записанная в кристалле, воспроизводит свойства пер540512

вой голограммы. Способность среды к самостиранию, происходящему при комнатной температуре, позволяет независимо производить запись и обработку голографической информации в разных местах кристалла.

На чертеже даны кривые временной зависимости дифракционной эффективности голограмм (в относительных единицах), записываемой в монокристалле ниобата лития с примесью 0,31 вес. % железа.

Формула изобретения

Регистрирующий материал для записи голограмм из ниобата лития с примесью железа, отличающийся тем, что, с целью получения самостирания при комнатной температуре и расширения записываемого объема, примесь железа составляет 0,3-1,0%.

S-fO дел

g

- e.pf/-fff