Голографические решетки

Одним из наиболее интересных свойств динамической голограммы является направленная перекачка энергии между взаимодействующими в объеме голографической решетки световыми волнами вплоть до сложения двух падающих пучков в один выходящий. В частности можно наблюдать перекачку энергии в направлении от сильного пучка к слабому и тем самым усиление последнего. Этот эффект максимален, когда фазовый сдвиг между интер- [c.66]

Для получения достаточно высокой дисперсии расстояние между лучами, падающими на соседние штрихи решетки, должно быть сравнимо с длиной волны. Методом нарезания решетка может быть изготовлена с расстоянием между штрихами 0,3—0,5 мкм, голографические решетки могут иметь период до 0,1—0,2 мкм. Используя малые углы скольжения, можно сократить видимое расстояние между штрихами. [c.250]

Голографические решетки не имеют ограничений на форму штрихов, присущих нарезным решеткам, и также могут изготовляться на подложках любой формы. В то же время форма линии и распределение штрихов связаны между собой и находятся в зависимости от длины волны лазера, используемого при голографировании. Это ограничивает возможности оптимизации решеток, предназначенных для рентгеновской области спектра, поскольку в настоящее время применяются лазеры видимого и ближнего УФ-диапазона. Получение штрихов о углом наклона, необходимым для концентрации энергии при скользящем падении, также связано о технологическими трудностями. [c.262]

Голографические решетки по принципу изготовления и характеристикам наиболее близко соответствуют понятию идеальной решетки. Структура штрихов такой решетки образуется в результате интерференции световых пучков от двух когерентных источников, расположение которых подбирается для наилучшей коррекции аберраций в заданном спектральном диапазоне. Процесс изготовления включает запись интерференционной кар- [c.266]

Голографические решетки с синусоидальным и прямоугольным штрихами имеют эффективность в 1,5—2 раза меньшую. [c.271]

Рассеянное решеткой излучение содержится в диффузной компоненте и духах . Решетки с переменным шагом штрихов и голографические решетки свободны от духов, поскольку у них отсутствуют периодические биения в расположении штрихов. Диффузная компонента рассеивания связана со случайными неоднородностями в форме линий штрихов и шероховатостью их отражающих, граней. У решеток, нарезанных на делительных [c.271]

Дальнейшее развитие двухэлементной схемы спектрометра состоит в использовании голографической решетки вместо нарезной с равномерными штрихами и оптимизации формы решетки и распределения штрихов для компенсации спектральных аберраций (в основном меридиональной расфокусировки и полевых аберраций) [41]. Оптимизация по методу, предложенному в работе [42] (см. п. 7.2.3), дает для решетки с радиусом 1 м улучшение разрешения в области 3—6 нм в среднем в 2—4 раза в зависимости от внеосевого положения источника. Последняя стадия [c.288]

Указанное обстоятельство, казалось бы, противоречит материалам 2.1, в соответствии с которыми общее усиление каждого из двух составляющих моду следующих навстречу друг другу когерентных пучков должно определяться исключительно интегралом от коэффициента усиления по длине / /Гус(2 ) dz ведь в этот интеграл входят и зоны вблизи узлов поля, не принимающие реального участия в процессе усиления Противоречие снимается, если принять во внимание, что среда, к которой относится рис. 3.126, образует подобие толстой голографической решетки , от которой происходит частичное отражение создавших эту решетку пучков. В данном варианте взаимодействия отраженные пучки накладываются на проходящие, находясь с последними в противофазе и ослабляя их. Благодаря этому эффективный показатель усиления и оказывается меньше его среднего значения. [c.177]

При использовании голографического экрана возможно как поочередное экспонирование из каждого вторичного фокусирующего центра 9, 10, так и одновременное из всех центров. Первый способ отличается отсутствием ложных интермодуляционных решеток, возникающих за счет взаимодействия сигнальных пучков между собой. Второй способ имеет преимущество большой глубины модуляции коэффициента преломления света голографическими решетками при [c.135]

Рис. 7 10 Схема установки для записи голограмм в кристаллах на длине волны к=о,488 мкм при одновременном измерении дифракционной эффективности на Я=0,633 мкм [62] 1 — записывающий лазер, Я.=0,488 мкм 2 — считывающий лазер, Я=0,633 мкм 3 — диафрагма 4 — призма Волластона S — пластинка W4 в — кристалл о записанной голографической решеткой с периодом L 7, 7 — детекторы излучения — усилитель, 9

Голограмма точечного источника, как и зонная пластинка Френеля, представляет собой дифракционную решетку с фокусирующими свойствами. Она одновременно является положительной и отрицательной линзой (рис. 1.7). Величина f в выражении (1.2.9) есть фокусное расстояние голографической решетки. Выражение (1.2.7) аналогично формуле линзы, определяющей расстояние от линзы до изображения с 2 в зависимости от фокусного расстояния / и расстояния от линзы до объекта di. Если такую решетку освещать точечным источником S, то возникают два изображения мнимое Р, из которого исходит рас- [c.20]

Проведем анализ дифракционной эффективности для идеализированного случая простой голографической решетки, возникающей при интерференции двух плоских волн. [c.68]

При анализе эффективности объемных голограмм возьмем только случаи простой объемной решетки, возникающей вследствие регистрации в светочувствительном слое интерференционной картины двух плоских волн. В дальнейшем для наглядности необходимо ограничиться такой голографической решеткой, в которой интерференционные плоскости либо перпендикулярны, либо параллельны поверхности слоя. В первом случае речь идет [c.70]

Рис. 45. Объемные голографические решетки а — пропускающая б — отражательная

Каждая голограмма является по существу дифракционной решеткой. В зависимости от типа голограмм штрихи решетки могут быть образованы либо пространственным изменением почернения, либо вариациями фазового рельефа. В отличие от нарезных решеток, имеющих, скорее, прямоугольный профиль штриха, голографические решетки являются синусоидальными. [c.171]

Производство голографических решеток существенно дешевле, чем изготовление нарезных решеток, поскольку они изготавливаются как единое целое без использования сложных механических устройств. Кроме того, голографические решетки не имеют дефектов, которые могут иметь место при нарезании отдельных штрихов. [c.171]

Голографические решетки являются стабильными в отношении воздействия окружающей среды, кроме относительной влажности, превышающей 50%. Термическая обработка голографических решеток с целью исключения влияния влажности не приводит к изменению их свойств. [c.172]

Схема формирования пространственного заряда при записи голографической решетки в кристалле с фотогальваническим эффектом подобна приведенной на рис. 2.2 для дрейфа во внешнем электрическом поле. [c.46]

Для голографической решетки в виде распределения показателя преломления бп (х) == Ап os k x [c.26]

Преимуществом голографическото метода является и то, что решетки могут быть изготовлены весьма больших размеров, например 600X400 мм. Голографические решетки превосходят обычные, нарезаемые механическим способом, по таким параметрам, как максимальная пространственная частота и размеры, отношение сигнал/шум, возможность коррекции аберраций и т.п. [c.64]

Во взаимодействии записывающего интерференционного поля с голографической решеткой наиболее су1цест-венным моментом являются фазовые соотношения между ними, которые определяются типом решетки и механизмом получения голограммы. Для динамической голографии наибольший практический интерес представляют фазовые объемные решетки, для которых дифракционная эффективность, как уже отмечалось, теоретически может достигать 100%. [c.66]

Физический смысл этого явления достаточно прост. Предположим, что на кристалл V ниобата лития падают две плоские волны Я и 5, образующие стоячую волну с распределением интенсивности (х), показанным на рис. 24, а. Благодаря особым свойствам кристалла ниобата лития возникающая под действием этой стоячей волны голографическая решетка в виде распределения показателя преломления (ее максимумы обозначены на рисунке л , Хк Хц) окажется несколько смещенной относительно интерференционного поля. В зависимости от направления оси кристалла С. это смещение будет направлено вниз или вверх. Как видно из рис. 24, а, при сдвиге на четверть периода максимумы интенсивности поля стоячей волны попадают на какие-либо определенные стороны решетки распределения показателя преломления. В результате оказывается, что одна из волн (в данном случае Я) отражается от решетки [юказателя преломления как от более плотной среды и сохраняет ту же фазу, а другая волна (5) — как от менее плотной среды и при отражении изменяет фазу на противоположную. Таким образом, на выходе из кристалла складываются волны, находящиеся в противофазе, вследствие чего интенсивность суммарной волны уменьшится. Интенсивность другой выходящей из кристалла волны увеличится, так [c.67]

Голографические решетки свободны от сферической аберрации, поэтому могут иметь большую апертуру. При использовании тороидальных подложек такие решетки не имеют астигматизма в широкой области спектра и могут иметь плоское фокальное поле, что очень важно для регистрации спектров координаточув-ствительными фотоэлектрическими детекторами. Широкий набор голографических решеток с исправленными аберрациями для рентгеновской и крайней УФ-области спектра 3—170 нм изготовляется фирмой Жобен Ивоня [451. Среди них — решетки на тороидальных подложках о углом отклонения пучка 140—172°, плотностью штрихов от 450 до 3000 мм , имеющие разрешение % й к = 10 - -3-10 и значение астигматизма, на порядок меньшее по сравнению с обычными сферическими решетками. [c.267]

Мысль о том, что дифракционные решетки можно получать голографическим способом, впервые высказал Ю. Н. Денисюк в 1962 г. С тех пор голографические решетки получают все большее распространение в спектральном приборостроении благодаря своим преимуш,ествам отсутствию духов (порядков, обусловленных нарушением периодичности), малого случайного светорассеяния, быстроты изготовления, дешевизны, меньшей трудоемкости. Естественно, что от голографических решеток сложнее добиться нужных дифракционных характеристик, чем в случае нарезной решетки, например типа эшёлетт, где геометрия просто определяет так необходимый оптикам угол блеска. Однако, как неоднократно отмечалось во многих работах, при меньшей, чем у нарезных решеток, дифракционной эффективности решетки, изготовленные голографическим методом, обеспечивают более высокое качество волнового фронта в рабочем порядке (гармонике). К тому же в последнее время появился ряд работ, в которых утверждается, что с использованием фоторезиста и определенных схем записи — восстановления голограмм — возможно получение рельефно модулированных решеток с заданным профилем, в том числе и эшелеттов. [c.6]

К аналогичным последствиям может привести также наличие существенной неравномерности распределения интенсивности по сечению резонатора (например в случае генерации на низшей поперечной моде устойчивого резонатора). Рассмотрение всех этих ситуаций завело бы нас слишком далеко поэтому в дальнейшем будем полагать, что распределение интенсивности по сечению резонатора является по тем или иным причи нам достаточно равномерным. Бпредь будем считать также, что спектральная селекция отсутствует и лазер генерирует на большом числе аксиальных мод (что обычно в таких случаях и имеет место). Тогда можно пренебречь интерференцией следующих навстречу друг другу пучков и приравнять / просто сумме плотностей этих пучков. Отсутствие голографической решетки в среде стирает различия между средним и эффективным значениями показателя усгаения (см. 3.3), и условие стационарности генерации приобретает простейший вид / ехр[2( ус — Oq)1] = 1 [c.191]

Рис. 4.9. Спектрально селективные резонаторы с дисперсионной призмой а) и дифракционными решетками б - голографическая решетка, в - нарезная в автокол-лимационном режиме) 1 - активный элемент, 2 - плоское зеркало, 3 - дисперсионная призма, 4 - голограф№ еская решетка, 5 - нарезная решетка, 6 - телескоп

Более плодотворным путем развития теории трехмерной голограммы оказался подход, предложенный Эвальдом [8] и основанный на идеях динамической теории дифракции рентгеновских лучей. Первоначально эта теория применялась для изучения простой объемной голографической решетки [9]. Впервые для анализа собственно объемной голограммы, т. е. структуры, составленной из множества решеток, ее использовали Аристов и Шехтман (см., например, [10]) В этих работах, в частности, было показано, что, в случае когда голограмма получена с участием мощной опорной ролны, а также когда записанная на голограммах волна имеет сложную структуру, для определения интенсивности восстановленной волны можно пользоваться формулами Когельника. [c.705]

Рассмотрение этих вопросов представляет интерес с двух точек зрения с точки зрения повышения стойкости кристаллов к лазерному излучению, а также, наоборот, увеличения чувствительности для использования этз1х кристаллов в качестве среды для голографической записи информации. Предложено несколько физических моделей механизма взаимодействия лазерного излучения с сегнетоэлектрическими кристаллами. Проявление того или иного механизма обусловлено структурой энергетических уровней в запрещенной зоне кристалла, а также видом воздействия (пятно или голографическая решетка). На структуру энергетических зон кристалла можно воздействовать путем введения примесей, восстановления катионов, диффузией ионов в кристалическую решетку. Таким образом, можно управлять чзпвствительностью кристаллов к лазерному излучению. [c.291]

Более пригодны в практическом отношении голографические решетки, полученные на бихромированной желатине, которая не имеет зернистой структуры, что дает возможность регистрировать пространственные частоты более 4000 лин/мм. Кроме того, в этом [c.171]

Решетки могут изготавливаться с использованием материала разной толщины. При этом могут быть получены решетки, которые при фиксированном угле падения позволяют одновременно исследовать больший или меньший диапазон спектра. Посредством вращения решетки можно последовательно пройти более широкую спектральную область. Поэтому было бы весьма целесообразным применять объемные голографические решетки в монохроматорах. Работающие на пропускание решетки, зарегистрированные на бихромированной желатине, не очень удобны при работе в близкой инфракрасной области спектра, поскольку обладают поглощением в диапазоне от 2,6 до 5,8 мкм и от 5,8 до 8,5 мкм. Это поглощение в основном обусловлено наличием воды в слое. [c.172]

Изложена физика процесса усиления света, основанного на перераспределении интенсивности двух или нескольких когерентных световых пучков в результате самодифракции на записываемой ими динамической голографической решетке. На основе теории квазивырожденного четырехволнового смешения описаны свойства оптических генераторов, использующих этот тип усиления и способных генерировать пучки с исправленным либо обращенным волновым фронтом. Проведено детальное обсуждение результатов по их реализации, исследованшо и использованию в волоконной связи, гироскопах, в системах обработки информации, ассоциативной памяти и др. [c.2]

Подавляющее большинство рассеянных волн покидает нелинейный кристалл. Лишь для небольшого конечного числа рассеянных компонент система зеркал, формирующая резонатор, возвращает часть рассеянных фотонов обратно в кристалл для создания положительной обратной связи. Если фазовые соотношения подобраны правильно, вводимая в кристалл световая волна когерентно складывается с исходной, рассеянной неоднородностями кристалла, что приводит к )гвеличению контраста интерференционной решетки и росту дифракционной эффективности соответствующей шумовой голографической решетки. Так введение обратной связи создает благоприятные условия для развития лишь некоторых выделенных решеток [69]. [c.40]

Специальные измерения показали [37], что эффективные фотогальва-ническое и пироэлектрическое поля в BaTiOs не превьпцают 10 В/см. В связи с этим в кристалле записываются преимущественно смещенные динамические решетки с Фр, близким к 90°. В то же время приложением внешнего поля можно создать дополнительно локальный отклик и управлять величиной Фр. Голографические решетки, в том числе и в генерационном режиме, записывались в ВаТЮз как излучением непрерьшных газовых лазеров (Аг, Не— d, Не—Ne) и лазеров на красителях, так и импульсным излучением, включая излучение лазеров с синхронизацией мод [38] [c.52]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...