ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрооптические эффекты во внутренних неоднородных поЛитература к главе из "Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике " Традиционно понятия продольный и поперечный эффэкты пределяют взаимную ориентацию приложенного электрического лоля к кристаллу и направление распространения света. Однако в фоторефрактивном кристалле интересующий нас электрооптиче-ский эффект возникает за счет внутренних полей благодаря появлению неоднородного пространственного заряда, т. е. поля s - Поэтому определение продольного и поперечного эффектов теперь уже относится к ориентации направления распространения света по отношению к направлению поля пространственного заряда внутри кристалла. Роль внешнего поля в данном случае может быть совершенно несущественна, так как внешнее поле может прикладываться лишь для того, чтобы обеспечить дрейф носителей заряда. В случае диффузионного механизма записи внешнее поле вообще отсутствует. [c.18] Особые комментарии нужно сделать по поводу использования показателей преломления в качестве характеристических параметров в случае записи.двумерных изображений. В частности, трудности возникают для поперечного электрооптического эффекта. [c.18] Для того чтобы найти пространственное двумерное распределение амплитуды света на выходе Лои1 требуется более общий подход. В случае тонких пластинок эта проблема решена в общем виде. В работе [1.26] показано, что соотношение между выходным и входным сигналом определяется некоторым тензором, который является линейной функцией интёнсивности записывающего света / (х, у). Для продольного электрооптического эффекта подобных сложностей нет, так как направление поля везде по кристаллу одинаково (вдоль, оси г). Задача упрощается также и в случае поперечного электрооптического эффекта, если пространственные частоты в изображении отличаются существенным образом, например, когда v/ 1 или v/ 1, а также при исходно большом начальном двупреломлении — По tie) Ап х, у). [c.19] Брыксии В. В.,Коровин Л. И.,Петров М. П. Влияние неоднородного эффекта Поккельса на распространение световых волн в кристаллах// ЖТФ. 1988. Т. 58, 9. С. 1641—1648. [c.20] В основе голографической записи лежит хорошо известное явление интерференции волновых полей [2.1—-2.3]. Интерференционная картина, образованная двумя когерентными лучами и записанная на светочувствительном материале, т. е. интерферограмма, содержит в себе информацию об амплитудах и разности фаз этих лучей. Таким образом, в принципе интерферограмма содержит в себе необходимые данные, чтобы восстановить все характеристики одного из этих лучей, если известны характеристики другого. В реальном эксперименте оказывается возможным восстановить один из исходных лучей, сформировавших интерферограмму, если осветить интер-ферограмму вторым из исходных лучей. [c.21] В приведенном простейшем примере показана возможность восстановления одного луча. Если же вместо простой плоской волны оь х, у, 2) при записи использовался бы сложный пучок света, рассеянный каким-либо объектом, то его можно было бы представить в виде суперпозиции простых плоских волн и повторить проведенный выше расчет для каждой из этих волн в отдельности. В результате при освещении лучом Аг х, у, г) восстановилась бы исходная суперпозиция волн с соответствующими фазовыми соотношениями, т. е. восстановился бы пучок света, рассеянный объектом, и наблюдатель мог бы увидеть записанное голограммой изображение. [c.23] Продолжим рассмотрение выражения (2.6). Для сокращения анализа можно положить фг = О, фоь = О и принять в соответствии с рис. 2.1 krx = Ку = 0. Тогда третье слагаемое содержит множитель Аоъ (х, у, 0) е Ьг значит, что оно описывает волну с фазой со знаком, противоположным знаку у Аоъ (х, у, 0), распространяющуюся в положительном направлении оси г. В схеме на рис. 2.2 это просто означает, что рассматриваемая волна распространяется под зеркальным углом (0 = —0) по отношению к восстановленному предметному лучу. [c.23] Если же рассмотреть в качестве Аоъ (х, у, г) сложную волну, рассеянную объектом, то соответственно за счет последнего слагаемого в (2.6) возникло бы так называемое псевдоскопическое изображение. В нем углубления выглядели бы впадинами и т. п. [c.23] Обращение волнового фронта (ОВФ). [c.24] Эффект обращения волнового фронта в настоящее время вызывает очень большой научный и практический интерес. [c.24] Приведем здесь только те характеристики.и классы голограмм,, которые имеют непосредственное отношение к фоторефрактивны кристаллам. [c.24] Здесь Jp (фх) — функция Бесселя первого рода р-порядка. [c.25] Подчеркнем, что здесь Ап введено безотносительно к двулучепрелом-лению кристаллов. Максимально возможное значение т) для тонкой фазовой косинусоидальной решетки Tjmax = 33.9%. Для объемной голографической решетки задача нахождения дифракционной эф фективности намного сложнее. Связано это с тем, что дифракция здесь имеет брэгговский характер и для нахождения распределения поля волны на выходе из объемной голограммы необходимо рассмотреть задачу о распространении света в трехмерной среде с периодическим изменением показателя преломления. Для тонкой голограммы достаточно было умножить амплитуду падаюш.его света на коэффициент пропускания Т (х, у). Не останавливаясь на деталях вывода приведем окончательные результаты. [c.26] Для отражаюш,ей решетки, где дифрагированный луч идет навстречу считываюш,ему (в направлении отрицательных значений z),. [c.26] Одной из характерных особенностей объемных голограмм является их высокая дифракционная эффективность, достигаюш,ая в принципе 100%. [c.26] При этих значениях АХ и А0 дифракционная эффективность обращается в нуль. [c.27] Тонкие голограммы таким свойством селективности не обладают. Считывание голограммы можно проводить при различных углах падения и длины волны считывающего луча. Изображение будет восстанавливаться, однако его положение или масштаб (увеличение) будут зависеть от угла и длины волны считывающего света. Могут возникнуть также геометрические искажения. [c.27] Выше мы рассмотрели некоторые важные свойства голограмм безотносительно к тому, на какой светочувствительной среде они записаны. [c.27] Что касается фоторефрактивных сред, то здесь хотелось бы отметить по крайней мере три дополнительных свойства, которые лоявляются у голограмм при записи их в фоторефрактивных средах. Во-первых, это возможность анизотропной дифракции, которая является следствием двупреломляющих свойств ФРК и анизотропии самой решетки, показателя преломления. Результатом анизотропной дифракции являются такие эффекты, как дифракция света с поворотом плоскости поляризации, изменение условий Брэгга при считывании голограмм, подавление частотной селективности объемных голограмм и другие. [c.27] Вернуться к основной статье