Фазовая решетка

Рис. 9.22. Фазовые решетки со специальным профилем для концентрации энергии в отдельных спектрах различных порядков.

Важной разновидностью фазовой решетки является ступенчатый эшелон Майкельсона, представляющий собой решетку со сравнительно небольшим числом отдельных щелей (число интерферирующих пучков не превосходит 30). Так как при этом разность [c.209]

Однако эффект от гофрированной поверхности будет большим только в том случае, когда она располагается столь близко от перехода, что попадет в область, в которой поле лазерного излучения за счет поперечного распределения достаточно велико. Распределенное отражение возникает при брэгговском рассеянии лазерного пучка на изменении показателя преломления, создаваемом этой гофрированной поверхностью, которая действует, таким образом, как распределенная фазовая решетка. Чтобы получить максимум обратной связи на длине волны Хо, пространственный период AL гофрированной структуры должен удовлетворять условию [c.418]

Пусть эта волна при z = О падает на тонкий слой среды, в которой распространяется звуковая волна. В режиме дифракции Рамана — Ната (Q < 1) длина взаимодействия L достаточно мала, так что такой периодически возмущенный слой (О < z < L) действует как фазовая решетка. Иными словами, при прохождении света через возмущенную область О < z < L происходит лишь модуляция фазы плоской волны. Таким образом, прошедшую волну можно записать в виде [c.382]

Дифракционная эффективность — это отношение интенсивностей восстановленной сигнальной и восстанавливающей волн. При чисто фазовой записи дифракционная эффективность фазовой решетки растет при изменении максимальной разности фаз от О до я и уменьшается затем до нуля при дальнейшем изменении разности от я до 2я, затем снова увеличиваясь в интервале от 2п до Зя. [c.103]

Обратимые или дополнительные отбеливатели растворяют проявленные зерна нефиксированной голограммы, при этом средний показатель преломления модулируется непроявленными зернами галогенида серебра. Оба этих отбеливателя являются объемными , так как производимая ими модуляция среднего показателя преломления оказывается распределенной по толщине эмульсии и дает некоторые эффекты брэгговской селекции, а также обеспечивает высокую дифракционную эффективность. Поверхностно-рельефные отбеливатели используют эффект поперечной сшивки желатины проявителем или вызывают побочными продуктами отбеливания дыхание желатины, чтобы во время последующей сушки можно было создать модуляцию толщин эмульсии голограммы, образуя тонкую фазовую решетку. Такой же, но более слабый эффект вызывается удалением, обычно в процессе фиксирования, составных частей эмульсии. Вследствие того что эффекты поверхностного рельефа ограничиваются областью низких пространственных частот, такие отбеливатели редко используются в голографии и, за исключением некоторых частных случаев, обычно считаются источниками шума, когда их применяют вместе с другими отбеливателями [9]. [c.395]

Рис. 4. Дифракционная эффективность синусоидальной фазовой решетки в первом и нулевом порядках.

Дифракция света на синусоидальной фазовой решетке, обусловленная периодическими изменениями длины оптического пути, может быть связана либо с местными изменениями показателя преломления, либо непосредственно с изменениями длины оптического пути, либо с тем и другим одновременно. [c.461]

Кноп в работе [10] показывает, что пропускание t(k) составляющей нулевого дифракционного порядка для прямоугольной фазовой решетки равно ( )=со5 (лаД), где а — разность длин оптических путей, и что решетка при %=та, где т — целое число, пропускает весь свет в нулевой порядок, а при A,=(m+V2) а направляет весь свет в высшие порядки. Селективность к цвету основана на зависимости дифракционной эффективности нулевого порядка от длины волны. На рис. 14 показана теоретическая зависимость [c.478]

Дифракционная эффективность голограмм с поверхностным рельефом сильно зависит от формы профиля рельефа и его глубины по сравнению с используемой длиной волны. Чтобы показать это, рассмотрим модель тонкой фазовой решетки, которая вносит в падающую волну фазовую модуляцию с амплитудой 2ф, и вычислим эффективность для некоторых частных случаев. Разложение модулированной волны в ряд Фурье дает значение эффективности для прямоугольного профиля [c.641]

Предположим, что на голограмме записаны две плоские волны G лучевыми векторами и 1,, и что после проявления в ее объеме Образовалась гармоническая фазовая решетка — система плоских слоев di, di, ds,. . отличающихся значением показателя преломления (рис. 5). Пусть при восстановлении на такую структуру падает одна из образовавших ее плоских волн, например Iq. В соответствии с представлениями кинематической теории восстанавливающая волна 1о, проходя без затухания через объем го- [c.703]

По существу эта теория обобщает введенное Эвальдом понятие волны, согласованной с периодической неоднородной структурой. В теории Эвальда это понятие удалось применить только к простейшей объемной решетке — пространственной гармонике показателя преломления. Например, в случае, представленном на рис. 6, согласованными волнами фазовой решетки G являются две [c.706]

Амплитудная решетка, фазовая решетка [c.116]

Таким образом, изображение фазовой решетки выявляет изменения освещенности. Можно сравнить это появление фазового контраста с образованием изображения амплитудной решетки при когерентном освещении. Достаточно написать для амплитудной решетки [c.118]

Динамическая фазовая решетка, записываемая двумя пучками одинаковой частоты в нелинейной среде, является смещенной (несмещенной) относительно световой решетки, если отклик среды содержит (не содержит) нелокальную компоненту. [c.30]

Фазовые решетки могут быть отражающими и пропускающими. Идеально отражающие решетки вызывают периодическое изменение фазы и не приводят к изменению амплитуды. Можно создать решетки, способные одновременно менять как амплитуду, так и фазу. Подобные решетки называются амплитудно-фазовыми. На практике решетки, изготовленные нанесением штрихов на стекло или металл, являются фактически амплитудно-фазовыми. Отражательные решетки были изготовлены еще в 80-х годах XIX в. Роулендом путем нанесения штрихов на плоскую н вогнутую металлические поверхности. Преимуществом вогнутой сферической дифракционной решетки является то, что она одновременно выполняет роль фокусирующего зеркала и поэтому не нуждается в наличии дополнительных объективов для получения изображения щели. Это делает ее удобной для использования во всем оптическом диапазоне. Отра- [c.150]

Подставляя п = 1,5, /i = 1 см, /V = 30, X = 5000 А, получим для разреи]ающей силы эшелона Майкельсона с общей толщиной 30 см (А = 3-10 ) то же, что и для отражающей фазовой решетки с профилированным штрихом общей длиной 15 см. Исходя из этого и учитывая большие затруднения, связанные с изготовлением большого числа пластин одинаковой толщины (с точностью до 0,11), можно сделать заключение о непрактичности использования эшелона Майкельсона. [c.153]

В связи с развитием голографии (см. 6.9) за последние годы такие решетки получили довольно широкое распространение. Их изготовление менее трудоемко, чем нарезных решеток с профилированным штрихом. В то же время они являются типичными фазовыми решетками, к р<яссмотрению которых мы переходим. [c.298]

Современная решетка представляет собой систему штрихов, в которой фактически нет плоских промежутков. На стеклянной или металлической поверхности нанесено громадное количество бороздок вполне определенной формы профилированные штрихи), непосредственно примыкающих друг к другу. На рис. 6.39 представлена схема такой решетки (фазовая решетка) в сравнении с обычн(5Й амплитудной решеткой, теория которой была изложена ньапе. [c.299]

Значение предложенного Аббе метода оценки разрешающей силы микроскопа заключается также в том, что он открывает дополнительную возможность его применения любой волнистый рельеф можно рассматривать как некоторую фа.ювую решетку. Для наблюдения ее изображения нужно превратить такую фазовую решетку з амплитудную, т.е п систему светлых и темных полос. В теории фазовой решетки доказывается, что это можно сделать, если уменьшить или увеличить на п/2 разность фаз между волнами, ответственными за нулевой спектр и спектры высших порядков. Цернике указал, что для этого достаточно внести тонкую стеклянную пластинку в фокальную плоскость объектива микроскопа. На область в центре такой пластинки, где локализован максимум нулевого порядка, наносится тонкий прозрачный слой, который изменяет на п/2 фазу волны, распространяющейся в направлении только этого спектра. Для осуществления такого изменения фазы глой вещества с показателем преломления п должен иметь толщину ./4(п — 1). Этот метод, получивший название фазового контраста, позволяет исследовать очень нечеткие структуры и играет большую роль в различных приложениях. [c.344]

Решетки, изображенные на рис. 9.22, представляют собой, по существу, фазовые решетки, отдельные элементы которых отличаются не различием в отражающей или пропускающей способности, влияющей на амплитуду волны, а своей способностью изменять фазу волны. В данном случае изменение фазы происходит вследствие геометрической формы пластинки, отражающей или пропускающей волну. Можно воздействовать на фазу волны, осуществляя различие в показателе преломления пропускающего слоя при его неизменной толщине такого рода фазовые решетки удается создавать, вызывая в прозрачном теле ультраакустическую волну. Была осуществлена и фазовая решетка, основанная на различном изменении фазы волны при отражении от стекла и металла (С. М. Рытов [c.206]

Интересно отметить, что фазовая решетка, осуществляемая с помощью ультраакустнческих волн, отличается еще одной особенностью. Показатель преломления не только имеет пространственную периодичность, но и меняется периодически во времени, с периодом ультраакустической волны, т. е. примерно 10 — 10 раз в секунду. Это приводит к тому, что интенсивность дифрагировавшего света испытывает периодическое изменение с той же частотой, т. е. модуляцию. Согласно изложенному в 4, это означает, что если на ультраакустическую волну падает монохроматический свет частоты V 5-10 Гц, то дифрагировавший свет имеет измененную частоту, равную V Л , где N — частота примененной ультраакустической волны. Если N 10 Гц, то это изменение частоты незначительно и составляет несколько десятимиллионных от первоначальной. Такое изменение наблюдалось на опыте. С подобным явлением, имеющим чрезвычайно большое научное и практическое значение, мы встретимся в вопросе о рассеянии света (см. 162). [c.234]

Описанная система пятен напоминает совокупность главных дифракционных максимумов, возникающих при прохождении исходных пучков через дифракционную решетку. Такой решеткой могла бы, например, служить ультраакустическая волна, представляю-ш,ая собой периодическую последовательность областей уплотнения и разрежения в жидкости и создающая тем самым периодическое изменение показателя преломления, т. е. объемную фазовую рещетку. Дифракционные явления, протекающие в таких условиях, описаны в 56. В нашем случае фазовая решетка создается самим светом. [c.825]

Чтобы получить более глубокое представление о работе аку-стооптического модулятора, рассмотрим случай, когда длина L оптической среды достаточно велика и поэтому решетка действует как толстая фазовая решетка. Для реализации этого случая необходимо, чтобы выполнялось следующее условие [c.291]

До сих пор мы ограничивались рассмотрением взаимодействия светв с объемной звуковой волной в материальных средах, В фото-упругой среде объемная звуковая волна приводит к образованию объемной фазовой решетки. Вследствие периодической модуляции показателя преломления свет испытывает в такой среде дифракцию. Поверхностные акустические волны (волны Рэлея) распространяются в свободном пространстве вблизи полубесконечной среды, причем их акустическая энергия концентрируется в приповерхностном слое толщиной порядка длины звуковой волны. Под действием поверхностной акустической волны оптические свойства вещества также изменяются. В 1967 г. появилось первое сообщение Иппена [6] об экспериментальном наблюдении дифракции света на рэлеевских волнах в кварце. Такая дифракция света может возникать вследствие двух различных причин [c.384]

Как уже отмечалось в 4.1, главная трудность при записи синтезированных голограмм и фильтров — необходимость записывать одновременно их амплитудную и фазовую части. Эту трудность можно преодолеть, если записывать эти части по отдельности. Так, в [63] предложено синтезировать оптимальный фильтр (7.9) в два этапа на ЦВМ синтезировать амплитудную компоненту фильтра, а фазовую компоненту записать голографическим методом в виде голограммы, состоящей из набора кольцевых дифракционных решеток, сдвинутых одна относительно другой на половину периода решетки (метод нерегулярной фазовой решетки). Процедура оптического синтеза фазовой компоненты винеровского фильтра подробно описана в [200]. [c.151]

Недавно было показано, что пара призм может создавать отрицательную дисперсию при отражении [53]. Тем не менее требуемое расстояние между призмами обычно на два порядка больше, чем между решетками, из-за относительно малого значения дисперсии в кварцевом стекле. Это расстояние можно уменьшить, используя такие материалы, как стекло из тяжелого флинта [54] или кристалл TeOj [55]. Для призм из кристалла ТеО, расстояние между ними становится сравнимым с расстоянием между дифракционными решетками. В эксперименте [55] 800-фемтосекундные импульсы были сжаты до 120 фс при этом использовалась пара призм на расстоянии 25 см друг от jnyra. Поскольку потери энергии в паре призм можно сократить до 2% и менее, их использование, вероятно, станет общепринятым. В качестве альтернативы паре решеток в работе [56] было предложено использовать фазовую решетку, индуцированную в кристалле ультразвуковой волной со свипированной частотой. Если световод обладает фоторефракцией, то, пользуясь стандартными методами голографии, внутри его сердцевины можно создать постоянную [c.152]

Преобразование одного вида модуляции в другой осуществляется известными способами с помощью поляроидов, фазовых нластннок, интерферометров, при дифракции света (например, на фазовой решетке, в шлирен-спстечах) и др. [10, 12]. [c.12]

Считывание картины электрооптического отклика осуществлялось на длине волны гелий-неоыового лазера. Электрический вектор света был направлен вдоль оси у выбранной координатной системы. Вдоль этой оси была также направлена начальная ориентация молекул ЖК в структурах с S-эффектом и в структурах с гибридным эффектом (на передией подложке). Интеисивности максимумов дифракции считывающего света на образованной периодической фазовой решетке (амплитудной при наличии поляроидов) регистрировались с помощью фотоприемников 10 а П (см. рис. 1.13). [c.163]

Грим [25] описывает изготовление голографических дифракционных решеток на фоторезисте Шипли AZ-1350. После проявления и сушки на этих решетках методом вакуумного испарения можно получить алюминиевое покрытие с высоким отражением. С другой стороны, проявленный фоторезист можно применять без покрытия как высококачественную тонкую фазовую решетку. Бартолини [3] [c.305]

Рис. 14. Дифракция нулевого порядка для одиночной прямоугольной фазовой решетки и для трех таких наложенных решеток, а— пропускание в нулевом порядке для прямоугольной фазовой решетки б — пропускание в нулевом порядке в видимой области спектра для прямоуголыюй решетки.

Преимущества, связанные с меньшей постоянной времени и слабой зависимостью Хайс (< > 0) молекулярных кристаллов от температуры, должны проявиться и при использовании в электрооптических дефлекторах световых пучков или злектрооптических линзах с управляемым фокусным расстоянием [244,245], принцип действия которых связан с созданием поперечного градиента показателя преломления под влиянием неоднородного электрического поля. При линейном градиенте происходит отклонение светового пучка, при квадратичном - фокусировка или, при достаточной протяженности рабочего элемента, канализация пучка. Однако пока что при реализации таких элементов решающую роль играет значение нелинейной восприимчивости x(w, со, 0) максимальное в кристаллах ниобатов [243]. Кроме того, при создании дефлекторов предпочитают пользоваться акустоэлектрическими системами [246], в основе которых лежит явление отклонения световых пучков вследствие дифракции на фазовой решетке, созданной ульразвуковыми волнами. Такие устройства дают значительно большие углы отклонения, чем дефлекторы на основе электрооптического эффекта. С ионными пьезоэлектриками в акусто-электрических устройствах, возможно, могут конкурировать молекулярные кристаллы комплексов переноса заряда, поляризуемость которых заметно зависит от колебаний решетки [247]. Пока вне конкуренции молекуляр- [c.178]

Для периода решетки Л = = 660 мкм угол дифракции для рефлекса первого порядка составлял 01 = Я/Л - 0,96 10 рад. Максимум интенсивности этого рефлекса Л, равный 90% падающей на дефлектор энергии, достигался при амплитуде импульса Ui = 22 В, что в 1,5 раза превышает ожидаемое значение для идеальцой пилообразной фазовой решетки, индуцированной в моно-доменном кристалле. [c.130]

Впервые передача энергии от одного ( донорного ) когерентного пучка к другому ( акцепторному ) той же частоты, пересекающемуся с ним, была осуществлена в среде с нелокальным откликом (кристалле ниобата лития), помещенной в область их перекрытия [15]. Наблюдавшийся знер-гообмен был интерпретирован как результат самодифракции записывающих пучков на возникающей объемной фазовой решетке, смещенной относительно световой решетки на четверть периода (в пространственном рассогласовании обеих решеток и заключается нелокапьность отклика). Затем было установлено, что стационарный энергообмен при строгом вырождении по частоте взаимодействующих пучков возникает в средах без центра инверсии с нелокальным откликом [16,1]. [c.12]

В первый момент после начала накачки в кристалле начинает развиваться однонаправленное светоиндуцированное когерентное рассеяние [66-68]. Многочисленные шумовые волны, рассеянные на оптических неоднородностях образца, записывают соответствующие объемные фазовые решетки с падающей волной накачки и усиливаются из-за дифракции волны накачки на этих решетках. [c.39]

Описанная картина характерна для развития генерации в образце, предварительно подвергнутом термической обработке, гарантирующей стирание следов от всех предыдущих экспозиций. Если же после установления стационарного генерационного состояния подавить генерацию, повернув кристалл на угол, превышающий угловую селективность объемной фазовой решетки, сценарий развития генерации несколько изменяется. Существенно сокршцается длительный начальный зтап формирования решеток, ответственных за светоиндуцированное рассеяние, и вьщеленный пучок, из которого со временем сформируется генерационный, сразу же заметно превосходит остальные рассеянные компоненты по интенсивности [69]. [c.40]

Рис. 2.4. Распределение поляризации двух пересекающихся ортогонально поляризованных волн в двулучепреломляющем кристалле (а) и структура возбуждаемых пространственно-осциллирующих фотогальванических токов / (б). Из-за разницы фазовых сокростей записывающих обыкновенной и необыкновенной волн решетка токов и возникающая фазовая решетка наклонены по отношению к нормали к входной грани кристалла

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...