Способ записи голограмм Советский патент 1978 года по МПК G03H1/18 

(54) СПОСОБ ЗАПИСИ ГОЛОГРАММ

Изобретение откосится к оптике и. может быть использовано для записи и хра нения голографической информации. Известны способы записи и неразрушаю щего считывания голографической информации в халькогекидаых стеклообразць)х нолупроворниках (ХСП), которые заключаются в проектировании интерференционной . картииы опорного и световых пучков на ХСП при комнатной температуре. Лпя записи используется свет с длиной волны, к кото.рой используемый ХСП обладает светочувстввтелъиостью. Неразрушаюшее считыванне в реальном масштабе времени возможно только при использовании источника света с (.другой длиной волны, с которой данный ХСП не обладает светочувствительностью. Ближайшим известным технологическим решением является способ записи голограм в халькогенидных стеклообразных полупроводниках лучом лазера одной длины волны , путем освещения объекта, совмещения опор ного и тфеаметного пучков, нагревания полупроводаика и записи интерференционной картины, в котором для повышения чувстви-. тельности материалов, .увеличения дифракционной эффективности голограмм и обеспечения неразрушаюшего их считывания процесс записи голограмм осуществляется при температурах материала от 5О цо 400 G, а считывание голограмм производят при температуре материала ниже 5О С. При известном способе записи н неразрушающего считывания голограмм в ХСП время записи нельзя уменьшить из-ва большой инерционности процессов фотоструктурньл превращений в ХСП. Кроме этого, при этом способе невозможно управлять усилением величины дифракционной эффективности в отсутствие интерференционной картины, проектируемой на ХСП. Целыо изобретения является уменьшение времени записи и обеспечение управляемого усилия величиной дифракционной эффективности голограммы .в отсутствие интерференционной картины на ХСП. Для этого полупроводник повторно нагревают и экспонируют светом, после че го считывают голограммы в охлажпенном материале и далее аналогично процесхзь повторяются до полного получения необхоцимой величины пифракциокной эффективности.. Ус идеи ие в ел ич ины дифракци она ой эффектквностигологрвммпроводитсясветомс цпи- ной волны в диапазоне О,4-1,1 мкм и дли ной когерентности менее 0,1 см ( т.ь. ь качестве источника света может быть непользована обыкновенная лампа накаливания). Температуру повторного нагрева уста навливают в диапазоне от 30 до 400 С в зависимости от типа используемого халькогенииного материала, а температура охлажДания материала, при которой осуществляют неразрушающее считывание голограмм, устанавливается в диапазоне от плюс .30 С до минус 10О С, На ф1П, 1 показано устройство записи голограмм; на фиг, 2 - последовательность процессов временного запоминания интерференционной картины в вице низкоэффективной голограммы и управляемого усиления величины дифракционной эффективности этой голограммы. Когерентное излучение зазора 1 с помощью светоделителя 2 и зеркал 3 разделяется на предметный и опорный пучки, которые совмещаются в плоскости образца ХСП 4. Нагревание ХСП Ь процессе регистргщии интерференционной картины от опор ного и предметного пучков осуществляется от внешнено источнтса тепла, в качестве которого может быть использована электро печь с прозрачными для света окнами либо излучение, например, СО лазера. На участке записи интерферирующие меж ду собой опорный и предметный пучки направлены на образец ХСП, например, соста ва S;(56gaj при этом, участок образца или весь образец нагревают до 30-9О С в зависимост;и от необходимой начальной скорости записи голограммы. Уменьшение време ни записи обусловлено тем, что при предлагаемом способе записи отпадает необхоцимость в экспонировании ХСП до получения максимальной дифракционной эффективн сти голограммы. Процесс экспонирования n кращается по достижени-и величины дифракционной эффективности около 1%. В таком виде голограмма хранится при комна-гаой температуре до момента ее усиления (участок хранения). Участок хранения в случае необходимости может отсут- савовать. Управляемое усиление величины дифракционной эффективности (участок усивления) при отсутствии интерференционной картины осуществляется либо термическим нагревом данного состава ХСП в области температур от 45-90 С, либо термическим нагревом совместно с облучением пластины светом волны в диапазоне 0,4-1,1мкм, причем во Втором случае увеличивается скорость процесса усиления по сравнению с первым. В качестве источника света во втором случае используется как когерентуное излучение так и излучение с малой длиной когерентности. Процесс усиления дифракционной эффективности прекращается при охлаждении образца ХСП до температуры ниже 30 С. При .этих температурах осуществляется неразрушающее считывание голограмм лучом лазера той же шины волны которым проводилась запись при повышенных температурах. Из приведенного примера видно, что при таком способе появляетсгя возможность записи голограмм за время менее единиц секунд с помощью импульсных лазеров и при последующем усилении могут быть получены голограммы с величиной дифракционной эффеютивности до 80% и более. Формула изобретения 1.Способ записи голограмм в халькогенидных стеклообразных полупроводниках пучом лазера одной длины волны путем ос Ьещания объекта, совмещения опорного и Предметного пучков, нагревания nonjTipoBonника и записи интерференционной к;артины, отличающийся тем, что, с целью умекьщения времени записи и обеспечения управляемого усиления дифракционнб1й эффективности голограммы в отсутствии интерференционной картины, полупроводник повторно нагревают и экспонируют светом, после чего считывают голограммы в охлажденном материале и повторяют указанные операции йо полного получения необходимой величины дифракционной эффективности. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, повторное экспонирование осуществляют светом с длиной волны в диапазоне 0,4-1,1 мкм и длиной кргерент- нести менее 0,1 см, температуру халькогенидного материала при повторном нагревеустанавливают в диапазоне от 30 до 400 С, а охлаждение материала осуществляют в диапазоне температур от+30 до -1ОО°С.

нагрев

J

/