Способ записи контурных голограмм на фототермопластических материалах

СПОСОБ ЗАПИСИ КОНТУРНЫХ ГОЛОГРАММ НА ФОТОТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт электроники НАН Беларуси(72) Авторы Окушко Владимир Анатольевич Дашкевич Владимир Иванович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт электроники НАН Беларуси(57) Способ записи контурных голограмм на фототермопластических материалах, включающий формирование лазерного излучения сэквидистантными частотами, где- целое число и 2, из исходного лазерного излучения путем его многократного обращения при вынужденном рассеянии Мандельштама-Бриллюэна с усилением в активной среде лазера, зарядку фототермопластического материала до потенциала записи , разделение многочастотного излучения на опорный и предметный пучки и экспонирование ими фототермопластического материала с последующим тепловым проявлением, отличающийся тем, что исходное лазерное излучение разделяют на две части, при этом многократному обращению при вынужденном рассеянии Мандельштама-Бриллюэна подвергают одну из этих частей, а при усилении обращенного излучения выполняют условие- коэффициент, определяющий долю энергии каждого из импульсов, которая используется для последующего обращения при вынужденном рассеянии МандельштамаБриллюэна- коэффициент преобразования излучения при вынужденном рассеянии,с предварительным определением величини , определяют величинукак разность потенциалов на поверхности фототермопластического материала до и после экспонирования излучением, содержащим только стоксовы компоненты, дополнительно заряжают фототермопластический материал до потенциала, а экспонирование осуществляют последовательно частью излучения, полученной при вынужденном рассеянии Мандельштама-Бриллюэна, и исходным лазерным излучением. Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике записи контурных голограмм на фототермопластических (ФТП) материалах. Известен способ записи контурных голограмм на фототермопластических (ФТП) материалах 1, заключающийся в формировании двух импульсов на разных частотах, один из которых представляет собой исходное излучение лазера, а второй - его стоксову компоненту при вынужденном рассеянии Манделынтама-Бриллюэна (ВРМБ), зарядке ФТП материала,экспонировании полученным излучением с последующим тепловым проявлением. Способ не обеспечивает получение контурных голограмм с высоким контрастом полос. Кроме того, способ не обеспечивает сужения светлых интерференционных полос, что снижает его точность. Наиболее близким по технической сущности является способ записи контурных голограмм на ФТП материалах 2, включающий формирование лазерного излучения с- эквидистантными частотами, где- целое число и 2, из исходного лазерного излучения путем его многократного обращения при ВРМБ с усилением в активной среде лазера, зарядку ФТП материала до потенциала записи , разделение многочастотного излучения на опорный и предметный пучки и экспонирование ими ФТП материала с последующим тепловым проявлением. Способ не обеспечивает запись контурных голограмм с высоким контрастом полос. Технической задачей изобретения является повышение контраста полос контурной голограммы путем избирательного увеличения дифракционной эффективности голограмм, записанных различными спектральными составляющими многочастотного излучения. При способе записи контурных голограмм на ФТП материалах, включающем формирование лазерного излучения сэквидистантными частотами, где- целое число и 2,из исходного лазерного излучения путем его многократного обращения при ВРМБ с усилением в активной среде лазера, зарядку ФТП материала до потенциала записи , разделение многочастотного излучения на опорный и предметный пучки и экспонирование ими ФТП материала с последующим тепловым проявлением, исходное лазерное излучение разделяют на две части, при этом многократному обращению при ВРМБ подвергают одну из этих частей, а при усилении обращенного излучения выполняют условие(-1/)2/,где К - коэффициент усиления- порядок обращения 7395 1 2005.09.30- коэффициент, определяющий долю энергии каждого из импульсов, которая используется для последующего обращения при ВРМБ- коэффициент преобразования излучения при вынужденном рассеянии,с предварительным определением величини , определяют величинукак разность потенциалов на поверхности фототермопластического материала до и после экспонирования излучением, содержащим только стоксовы компоненты, дополнительно заряжают ФТП материал до потенциала, а экспонирование осуществляют последовательно частью излучения, полученной при ВРМБ, и исходным лазерным излучением. По совокупности указанные свойства, обеспечив как высокую эффективность преобразования излучения при ВРМБ, так и высокую эффективность ФТП регистрации с учетом фактора временной компрессии формируемых в процессе ВРМБ импульсов, позволяют решить поставленную техническую задачу. При использовании в качестве исходного лазерного излучения двух- и многочастотного излучения с эквидистантными частотами необходимо, чтобы частота гиперзвука в нелинейной среде была кратной межчастотному интервалу исходного лазерного излучения. Способ характеризуется последовательностью операций исходное лазерное излучение делят на две части, одну из которых подвергают многократному обращению при ВРМБ с усилением его в активной среде лазера при усилении обращенного при ВРМБ излучения выполняют условие(-1/)2/, определив предварительноизаряжают ФТП материал до потенциалаи определяют величинукак разность потенциалов на поверхности ФТП материала до и после экспонирования излучением, содержащим только стоксовы компоненты заряжают ФТП материал до потенциалаи последовательно экспонируют частью многочастотного излучения, содержащей стоксовы компоненты, и исходным лазерным излучением осуществляют тепловое проявление ФТП материала. Сущность способа поясняется фигурой, где 1 - лазер, 2 - нелинейная среда, в которой осуществляют обращение при ВРМБ, 3 - делительный элемент, 4 - пространственночастотный селектор, 5, 13 - первая и вторая оптические линии задержки, соответственно, 6- усилитель, 7, 14 - первый и второй поляризационные элементы, соответственно, 8 - схема голографирования, 9 - опорный канал, 10 - система ФТП регистрации, 11 - объектный канал, 12-объект, 15-зеркало. Устройство содержит лазер 1, оптически связанный с нелинейной средой 2 посредством делительного элемента 3 пространственно-частотного селектора 4 первой оптической линии задержки 5, усилителя 6, первого поляризационного элемента 7 в свою очередь,нелинейная среда 2 через первый поляризационный элемент 7, усилитель 6, первую оптическую линию задержки 5, пространственно-частотный селектор 4, делительный элемент 3 оптически связана с лазером 1 и схемой голографирования 8, включающей в себя опорный канал 9, оптически связанный с системой ФТП регистрации 10, и объектный канал 11, оптически связанный с объектом 12 лазер 1 оптически связан также посредством делительного элемента 3, второй оптической линии задержки 13 и второго поляризационного элемента 14 с зеркалом 15, которое в свою очередь через второй поляризационный элемент 14, вторую оптическую линию задержки 13 и делительный элемент 3 оптически связано со схемой голографирования 8. Способ осуществляется следующим образом. Излучение лазера 1 посредством делительного элемента 3 делится по поляризации на две части. Отраженная часть излучения,последовательно проходя через пространственно-частотный селектор 4, первую оптическую линию задержки 5, усилитель 6, где оно усиливается, первый поляризационный элемент 7, попадает на нелинейную среду 2, в которой осуществляют обращение при ВРМБ. При каждом прохождении излучения через первый поляризационный элемент 7 происходит поворот плоскости поляризации на некоторый угол, поэтому сформированное при ВРМБ излучение, попадая обратно на делительный элемент 3, частично проходит в схему голографирования 8 и в лазер 1, где оно также усиливается. Усиленное в лазере 1 излуче 3 7395 1 2005.09.30 ние теперь уже полностью отражается от делительного элемента 3 и, как в предыдущем случае, попадает на пространственно-частотный селектор 4, который формирует новый канал усиления для этого излучения. Процесс повторяют до тех пор, пока падающее на нелинейную среду 2 излучение не станет ниже порога ВРМБ. При формировании каналов усиления, каждый из которых имеет свой коэффициент усиления, выполняют условие(-1/)2/. Вторая часть исходного лазерного излучения, прошедшая через делительный элемент 3, последовательно проходит через вторую оптическую линию задержки 13, второй поляризационный элемент 14 и попадает на зеркало 15, отразившись от которого, возвращается обратно, и направляется делительным элементом 3 в схему голографирования 8, поскольку при двойном прохождении излучения через второй поляризационный элемент 14 поляризация изменяется на ортогональную. Оптическая длина второй оптической линии задержки 13 выбирается с условием, чтобы исходное излучение лазера 1 попадало на вход схемы голографирования 8 позже, чем излучение, сформированное при ВРМБ. Оптическая длина первой оптической линии задержки 5 определяется типом пространственно-частотного селектора 4 и может быть сведена к минимуму. Таким образом, в схеме голографирования 8 имеем необходимое для записи контурных голограмм излучение. В схеме голографирования 8 формируют опорный канал 9 и объектный канал 11(формируют опорный и объектный пучки). Освещают объект 12 объектным пучком, а ФТП материал, расположенный в системе ФТП регистрации 10, - опорным и записывают контурную голограмму. Источником излучения служил узкополосный импульсный рубиновый лазер с пассивной модуляцией добротности. В качестве пространственно-частотного фильтра использовали дефлектор. Делительный элемент представлял собой поляризационное зеркало. Нелинейные среды - кварц, бензол и ацетон. Поляризационными элементами являлись кристаллы-среза, на которые подавалось необходимое управляющее напряжение. Для ФТП записи применяли разработанную систему регистрации, состоящую из ФТП камеры,в которой имелся узел механического крепления и протяжки ленточного ФТП материала,узел нагрева и зарядки, и электронного блока управления режимами записи. Источники информации Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.