Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Thomson-CSF/B19790719Elc017.shtml

Мгновенное воспроизведение голограмм

Голограммы в когерентных оптических системах несомненно нашли бы более широкое применение, если бы их получение не было связано с экспонированием и проявлением фотографических пластинок. Поэтому исследователи из лаборатории Laboratoire Central de Recherches (LCR) фирмы Thomson-CSF полагают, что их новый способ получения голограмм в реальном времени найдет распространение в областях неразрушающих испытаний, оптических ЭВМ и адаптивной оптики.

Сущность способа состоит в том, что когерентный волновой фронт объекта записывается и восстанавливается при помощи электрооптического кристалла1{Электроника, 1979, №14, «Последние новости»}.

«Для осуществления голографии в реальном масштабе времени мы ищем материал, который позволил бы довольно просто записать, а затем стереть интерференционные картины при тех же уровнях энергии, что и фотопластинки», — пояснил Пьер Хигнар, который возглавляет группу, работающую в области перспективных оптических компонентов и технологии в лаборатории LCR в Корбевиле, юго-западнее Парижа.

Выбор пал на силикат висмута (обычно называемый BSO), материал, используемый в устройствах на поверхностных акустических волнах. По словам Хигнара, монокристалл BSO, обладая требуемыми оптическими параметрами, имеет два других важных свойства — фотопроводимость и линейный электрооптический эффект.

Фирма раскрыла некоторые особенности метода на выставке «Лазер-79», состоявшейся в начале июля в Мюнхене. В нем применяется традиционная оптическая система. Свет лазера расщепляется на два луча, один из которых отражается от «голографируемого» объекта, а другой служит опорным. Два луча направляются на тонкую пластину кристалла BSO и образуют внутри него интерференционную картину.

Теория. Теория, согласно которой светлые и темвые участки картины записываются в кристалле, довольно сложна. Однако в общих чертах ее можно представить следующим образом. Возникновение голограммы связано с тем, что в светлых участках электроны, освобождаемые донорными центрами, увлекаются внешним приложенным напряжением. Электроны улавливаются участками, в которых кристалл имеет меньшую проводимость или участками с меньшей освещенностью. Указанные изменения в локальном электрическом поле приводят к появлению поля пространственного заряда, которое модулирует коэффициент преломления кристалла благодаря линейному электрооптическому эффекту.

Для получения оптимального эффекта поле прилагается в поперечном направлении, типичная напряженность поля равна 6 кВ/см. Размер пластины лежит в пределах от 1*1 До 3*3 см, а ее оптимальная толщина — 2—5 мм.

Используя кристалл силиката висмута, известный под названием BSO, исследователи фирмы Thomson-CSF получают голограммы в реальном масштабе времени. Вос
Используя кристалл силиката висмута, известный под названием BSO, исследователи фирмы Thomson-CSF получают голограммы в реальном масштабе времени. Воспроизведение осуществляется при помощи зеркала, расположенного позади кристалла и направляющего выходящий опорный луч снова через кристалл.

Быстродействие. Запись голограммы осуществляется в течение 25 мс при помощи аргонового лазера, при этом энергия записи составляет от 100 до 300 мкДж/см2. Это значение совпадает с энергией экспонирования фотопластинок, использовавшихся в голографии на первых этапах, но намного превышает величину 10 мкДж/см2, присущую современным фотопластинкам, пояснил Хигнар. Картина исчезает спустя приблизительно 40 мс после освещения кристалла одним опорным лучом; время хранения интерференционной картины в темноте составляет около 20 ч.

Для воспроизведения используется зеркало, размещенное за пластиной BSO и отражающее выходящий опорный луч обратно в пластину с целью освещения голограммы (см. рисунок). Благодаря тому что восстановленный волновой фронт фазово-сопряженной голограммы имеет поляризацию, повернутую на 90° относительно исходных объектного и опорного лучей, поляризатор подавляет шумы в отраженном луче. В том случае когда исходный волновой фронт объекта проходит через среду, вносящую возмущения в распределение фазы, искажения компенсируются при прохождении фазово-сопряженного фронта, генерируемого в кристалле, обратно через эту же среду.

Устройство позволяет воспроизводить две голограммы одного объекта, снятые быстро друг за другом, при помощи двух лазерных вспышек длительностью 30 мс, отстоящих во времени на 15 мс. Путем наложения указанных голограмм можно выявить пространственные изменения в объекте с разрешением около 0,5 мкм [р.72].

Артур Эриксон

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 52, No.15 (567), 1979г - пер. с англ. М.: Мир, 1979, стр.19

Electronics Vol.52 No.15 July 19, 1979 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ЭЛЕКТРОНИКА ЗА РУБЕЖОМ

Тема:     Франция





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Thomson-CSF/B19790719Elc017.shtml