Динамические голограммы

Однако существуют светочувствительные среды (некоторые красители, кристаллы, пары металлов), которые почти мгновенно реагируют фазовыми или амплитудными характеристиками на изменение освещенности. В. зтом случае голограмма существует только во время воздействия на среду объектной и опорной волн, а восстановление волнового фронта производится одновременно с записью, в результате взаимодействия опорной и объектной волн с образованной ими же интерференционной структурой. Это — динамические голограммы. [c.23]

Динамическими голограммами являются такие голограммы, для получения которых процессы регистрации и восстановления волновых фронтов проводят одновременно. Формирование динамических голограмм осуществляют так же, как и стационарных голограмм — в результате воздействия на регистрирующую среду двух пучков света опорного и объектного, но в отличие от классических голограмм, восстанавливают динамические голограммы теми же двумя пучками, что создает интерференционную структуру светового поля. При. этом характеристики динамической голограммы взаимосвязаны с записывающим интерференционным полем. Именно обратное воздействие голограммы на поле световых волн является основной особенностью динамической голограммы, которая открывает широкие перспективы для голографического преобразования волновых полей в реальном времени. [c.66]

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]

Рис. 24. Явление направленной передачи. энергии между интерферирующими волнами в динамической голограмме

Динамическая голография открывает новые возможности также для создания усилителей изображения, устройств управления лазерным излучением. Динамические голограммы находят применение в системах постоянной и оперативной памяти ЭВМ. [c.68]

Рис. 10. К рассмотрению явления направленной передачи энергии между волнами R и S, интерферирующими в динамической голограмме, записанной в объеме V кристалла ниобата лития. С — оптическая ось кристалла I х) — интенсивность стоячей волны, образовавшейся при интерференции волн R и S Zi, 23 и гз — максимумы гармоники показателя преломления, возникающей в кристалле под действием стоячей волны / (t) — зависимость интенсивности выходящих из кристалла волн от времени экспозиции динамической голограммы.

Рис. 12. Схема получения обращенной волны с помощью четырехволновой динамической голограммы и использования этой волны для коррекции излучения лазера. IFq — исходная плоская волна Wu — та же волна, деформированная после прохождения лазерного усилителя U Н — динамическая голограмма R — опорная волна М — зеркало, R — считывающая волна IFu — волна, обращенная по отношению к волне Wu, W o— исправленная и усиленная волна.

Обращение волнового фронта при записи безопорных динамических голограмм в средах, в которых происходит вынужденное рассеяние света на звуке, представляет собой, по-видимому, лишь одно из проявлений общего свойства вынужденного рассеяния. В частности, обращенную волну наблюдали Соколовская и др. [45] в экспериментах со средами, способными к вынужденному комбинационному рассеянию. Однако в этом случае обращенная волна претерпевает существенные изменения, обусловленные тем, что этот вид вынужденного рассеяния претерпевает сильный частотный сдвиг, т. е. длина волны обращенного излучения значительно отличается от длины волны падающего. [c.721]

До сих пор мы рассматривали динамические голограммы только как средство мгновенной регистрации стационарных волновых полей. Однако запись в нелинейной среде, отслеживающей все изменения параметров падающего на нее излучения, заключает в себе также и возможность регистрации волновых полей, изменяющихся во времени. Поскольку любое изменение параметров волнового поля приводит к изменению его частоты и соответственно к различию частот объектной и опорной волн, то в объеме голограммы будут записываться не стоячие, а бегущие волны интенсивности. В связи с этим возникает вопрос будут ли такие волны также обладать отображающими свойствами и в чем состоит их специфика [c.722]

Одулов С. Г. Сдвиговые динамические голограммы в фоторефрактивных кристаллах Дис.. ..д-ра физ.-мат. наук. Киев, 1988. 402 с. [c.75]

Поворотным моментом в развитии понятия динамической голограммы явилось осознание того важнейшего факта, что в динамической голографической сред записывающие световые пучки сами испытывают дифракцию на записываемой голограмме. Последнее, в частности, существенным образом меняет весь процесс голографической записи, поскольку записываемая голограмма, оказывая влияние на записывающие пучки, изменяет ход своей дальнейшей записи и т. д. Вместе с этим наличие таких эффектов позволяет рассматривать динамические голографические среды как частный случай нелинейно-оптических сред, в которых наблюдается эффект типа рассеяние света на свете [6.4]. Как будет показано ниже, подобный более адекватный подход к ФРК как к динамической голо-графической среде требует отказа от традиционных голографических характеристик типа т] и S и перехода к новым параметрам. В последующем анализе нами в качестве такой универсальной характеристики будет использоваться комплексная константа взаимодействия Y, которая при учете ее зависимости от величины частотной расстройки между записывающими световыми пучками Аю позволяет описывать самый широкий круг явлений динамической голографии. [c.104]

На практике особый интерес представляет изменение интенсивностей соответствующих световых пучков (т. е. энергообмен) при их распространении по толщине динамической голограммы. Соответствующее выражение для этого случая может быть легко получена из (6.10) путем умножения правой и левой ее частей на соответствующие комплексно-сопряженные величины [c.110]

Появление этого важнейшего направления голографической интерферометрии практически полностью связано с разработкой и внедрением высокочувствительных ФРК. Ниже при рассмотрении физических основ явления мы ограничимся анализом случая фазовой динамической решетки, имея в виду, что исходные результаты могут быть получены также и на амплитудных динамических голограммах. [c.219]

Этот интересный. эффект динамической голограммы бьшо предложено использовать для коррекции формы волновых фронтов излучения лазера (рис. 25). Действительно, если на объемную светочувствительную нелинейную среду У направить излучение неправильной по форме интенсивной волны К лазера, излучение которого необходимо скорректировать, и одновременно с этим слабую по интенсивности, но правильную но форме волну 5, то, обеспечив сдвиг структуры I олографической решетки относительно структуры интерференционной картины на четверть периода, можно добиться того, чтобы. энергия волны Д перешла в волну. 5. Таким образом энергия волны Я может быть полностью перекачена в волну 5. [c.68]

Динамические голограммы формируются в нелинейной светочувствит. среде непосредственно в момент, когда на неё воздействует волновое поле (см. Динамическая зо. лография). [c.504]

Эффективным способом улучшения качества изображений, формируемых ПВмС, является обращение волнового фронта. При использовании высокочувствительных и высокоразрешающих ПВМС в качестве динамической голограммы удается реализовать обращение фронта для световых пучкоз малой интенсивности [c.286]

Метод обращения волнового фронта в ПВ.МС [181] был использован в оптоэлектронной схеме обработки информации для улучшения качества изображений путем устранения в них фазовых шумов. Вносимых устройством ввода изображений, иапример слайдом. Такие шумы, обычно обусловленные неоднородностью оптической толщины материала носителя, приводят к искажению пространственного спектра изображений, в осповном, в области низких Пространственных частот. В экспериментальной схеме с помощью интерферометра Маха — Цендера в жидкокристаллическом ПВМС формировалась динамическая голограмма входного сигнала-изображения с несуш,ей частотой 20. .. 40 мм- . Относительная мощность шумового фона в области пространственных частот 1. .. 5 мм > для обращенной волны оказалась в 1,5. .. 5 раз меньше, чем в исходном изображении. Наблюдалось также некоторое увеличение контраста штриховых изображений (в 1,2, , 3 раза), обусловленное снижением рассеяния света в фотоэмульсии слайда. [c.286]

Развивая идеи фотонного эха, советские исследователи Штыр-ков и Самарцев [51] предложили записывать резонансные динамические голограммы импульсами объектного и опорного излучения, не перекрывающимися во времени. В этом методе на резонансную среду V в данный момент времени =0 направляется импульс объектной волны /о, который переводит часть атомов среды из [c.725]

Денисюк Ю. Н. Об особенностях процесса обращения волгювых фронтов доп-леровскими динамическими голограммами,— Письма в ЖТФ, 1981, г. 7, вып. 11, с. 641. t, . . [c.729]

Основной механизм записи динамических голограмм (амплитудных и фазовых) в резонансных средах обусловлен эффектом насыщения поглощения двухуровневого перехода. Под действием интенсивного излучения с частотой, близкой к частоте перехода, происходит заселение верхнего энергетического уровня, и среда просветляется. При этом спектральный контур линии поглощения искажается, поскольку максимальное просветление достигается в центре линии. Перераспределение населенности уровней приводат и к искажению кривой дисперсии, связанной с линией поглощения. [c.60]

Среди широкого класса резонансных сред растворы и пары сложных органических соединений позволяют осуществлять четырехволновое смешение световых пучков в широком спектральном диапазоне от ближней УФ- до ближней ИК-областей спектра при высоком быстродействии. Следует отметить, что при записи динамических голограмм в растворах красителей тепловой механизм вносит значительный вклад в формирование обращенной волны, а в ряде случаев является определяющим. [c.61]

В настоящее время выполнен большой объем экспериментальных исследований, который показал возможность генерации в схемах, использующих динамические голограммы. Возникает необходимость теоретического описания процесса генерации лазеров на четырехволновом смешении для определения условий существования такой генерации, ее предельных возможностей, требований к нелинейным средам и т.д. Имеющиеся теоретические работы посвящены, в основном, описанию процессов генерации на фоторефрактивных кристаплах. [c.62]

На Практике имеют дело с ограниченными в поперечном направлении пучками и Г является временем диффузии тепла на расстояние, равное радиусу пучка. Тогда, учитывая, что период динамических голограмм, ответс1 венных за четырехволновое смешение, хотя бы на порядок меньше радиуса пучков, получаем, что Г более чем на два порядка больше времени жизни голограмм. Это позволяет считать в большинстве случаев Г, -> = . [c.64]

В настоящее время аналитическое решение системы нелинейных уравнений (3.1) в общем случае неизвестно и возможен лишь численный ее анализ. Это связано с необходимостью учитьшать взаимодействие волн сразу на четырех динамических голограммах, указанных выше. Если обеспечить условия, в которых актуальной оказывается лишь одна голо- [c.71]

Из (3.25 ), в частности, следует, что если W комплексно, то Ipp l = = Лрс ограничено по абсолютному значению и лишь в случае действительного отрицательного W параметр может обращаться в бесконечность. Условие действительности W соответствует записи несмещенных динамических голограмм (ч г/ = 0). Это означает, что среда обладает локальным нелинейным откликом. Условие же отрицательности W означает различие в знаках 0з и 04, т.е. удовлетворяется лишь в схеме встречного четырехпучкового взаимодействия (рис. 3.1 д). [c.74]

Встречное четырехпучковое взаимодействие на решетках одного типа (пропускаю1Цих или отражательных). Как отмечалось выше, в общем случае при встречном четырехпучковом взаимодействии в среде записываются четыре динамические голограммы. Однако при определенных условиях можно добиться превалирования голограмм одного лишь типа (пропускающих либо отражательных). Именно эти два варианта в настоящее время наиболее исследованы. Остановимся на них подробно. [c.76]

Определим структуру динамических голограмм, ответственных за четырехволновое смешение. Введем обозначения [c.81]

Рис. 6.12. Области сущесгаования мягкого режима генерации (А) лазера со связанными через динамическую голограмму резонаторами. В области (В) возможны биста-билы1ые режимы генерации

Генерация в системе достигалась при отсутствии специальной частотной селекции излучения в резонаторе 1. Спектр излучения имел интегральную ширину 25 см и состоял из отдельных узких линий, В системе происходило полное согласование частотно-временных характеристик обоих плеч сложного резонатора. Период межмодовых биений задавался резонатором 1. В плече 2 происходила автоподстройка направления генерации при отклонении зеркала З3 на угол, лежащий в пределах угла видения плеча 2. В силу инерционности динамических голограмм при мгновенном отключении зеркала З3 излучение в его направлении продолжалось в течение промежутка времени, в несколько раз превышающего время релаксации динамических голограмм, т.е. наблюдался эффект самопод-держания голограмм. [c.215]

Переход к преобразованик нестационарных пучков в реальном времени потребовал использования методов динамической голографии — одноэтапного смешения волн, при котором запись и считывание динамической голограммы-корректора происходят одновременно [47, 48]. Широкое развитие работ по динамической голографии на фоторефрактивных кристаллах с нелокальным откликом и высокими значениями усиления [c.234]

Рассматриваемые в этой книге ФРК относятся к динамическим голографическим средам. Это означает, в частности, что записываемые в них голограммы (так называемые динамические) не требуют сгтециальных процедур проявления и могут наблюдаться с помощью вспомогательного считывающего светового пучка непосредственно в процессе их записи. Подобный, несколько ограниченный подход был характерен для первых работ [6.1—6.3], в которых для описания динамических голограмм в ФРК использовались характеристики, введенные ранее для традиционных статических голограмм дифракционная эффгктивность т], чувствительность S и др. [c.104]

Тем не менее эта методика проще и быстрее, чем двухэкспозиционная, и в ряде случаев может с успехом применяться на практике. В работе [9.8] представлен результат ее использования для контроля фазовой однородности прозрачных пластин. Для записи динамической голограммы на длине волны гелий-неонового лазера Я = = 633 нм в данном случае использовался ФРК BiigTiOao (ВТО) во внешнем знакопеременном поле с амплитудой 10 кВ-см . [c.212]

Насколько нам известно, впервые предложение по использованию динамических голограмм в ФРК для целей адаптивной интерферометрии в волоконно-оптических датчиках было сделано в 9.23]. Авторы этой работы указали, что предлагаемая методика позволяет использовать в плечах интерферометра многомодовые оптические волокна, значительно упростит юстировку выходного узла интерферометра, а также обеспечит подавление медленных изменений в интерференционной картине, связанных с изменением внешних условий. Действительно, в высокочувствительных волоконно-оптических датчиках с большой длиной плеч (10 —10 м) именно медленный дрейф фазовой задержки между плечами интерферометра из-за изменений температуры или давления может достигать значительной величины (5 10 рад) [9.24]. Из-за существенного нелинейного режима работы фотоприемника при указанной величине случайного фазового сдвига спектр полезного высокочастотного сигнала уширяется, что ограничивает реальную обнаружительную способность датчика. Использование динамической голограммы позволяет скомпенсировать указанный медленный дрейф фазовой задержки и про- [c.221]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...