Кинематика пропускающих и отражательных ГОЭ - Компоненты оптических систем обработки информации

Голограммные оптические элементы (ГОЭ), выполненные в виде объемных пропускающих либо отражательных голограмм, могут использоваться в различных устройствах оптических систем обработки информации - в транспарантах, модуляторах, дефлекторах, мульти-демультиплексорах, спектральных фильтрах, устройствах оптической памяти и др. Простейшие ГОЭ предназначены для работы в коллимированных (плоскопараллельных) световых пучках, и при их изготовлении используются также коллимированные когерентные пучки света. Такие ГОЭ можно рассматривать и как своего рода "кирпичики", из которых строятся более сложные голограммы, при этом свойства элементарных ГОЭ определяют особенности сложных, например, фокусирующих голограмм. Рассмотрим основные геометрические соотношения, которые выполняются при записи и восстановлении простейших фазовых объемных ГОЭ с различными длинами волн записи и реконструкции ("кинематика ГОЭ").

Схема записи и действия, пропускающих и отражательных ГОЭ приведена на Рис. 14

обозначения положительных углов падения и дифракции коллимированных пучков света при действии (сплошные линии) и при записи (штриховые линии) гоэ. а - пропускающая голограмма, б - отражательная

Рис. 14. Обозначения положительных углов падения и дифракции коллимированных пучков света при действии (сплошные линии) и при записи (штриховые линии) ГОЭ. а - пропускающая голограмма, б - отражательная.

При выполнении условия Брэгга (61) углы падения и дифракции коллимированных пучков света связаны с углом Брэгга выражениями

- для пропускающего ГОЭ

- и для отражательного ГОЭ

При этом углы Брэгга должны удовлетворять следующим неравенствам. Для пропускающей решетки -

И для отражательной -

Получение ГОЭ производится экспонированием и последующей химической обработкой фотоматериала при интерференции двух пучков света по схеме на длине волны излучения. Значения углов падения света в воздухе на поверхность фотоматериала при заданных рассчитываются по формулам

Для пропускающих ГОЭ углы в среде равны

Для отражательных ГОЭ выполняется

В формулах (74,75) углы связаны с углами выражениями вида (72, 73) при замене в них индекса на; - показатель преломления регистрирующей среды на длине волны - коэффициент деформации (усадки) регистрирующей среды.

Характерной особенностью голографической записи информации является возможность записи в одном объеме материала голограммы нескольких элементарных ГОЭ с разными периодами и ориентацией изофазных поверхностей. Технически это достигается последовательной экспозицией фотоматериала ГОЭ при соответствующем изменении геометрии записи голограмм. Число таких наложенных голограмм определяется угловой селективностью ГОЭ и динамическим диапазоном изменения показателя преломления (фото-рефракции) среды, и принципиально может достигать нескольких десятков - сотен. Наложенная запись ГОЭ позволяет создавать компактные многофункциональные устройства записи, хранения и преобразования оптических сигналов.

Похожие статьи




Кинематика пропускающих и отражательных ГОЭ - Компоненты оптических систем обработки информации

Предыдущая | Следующая