Оптична голографія Відносно короткі довжини
Відносно короткі довжини хвиль бажані також тому, що щільність зберігання інформації пропорційна А-2 або А
3 (див. п. 10.1.4.1). Однак у фіолетовому та ультрафіолетовому діапазонах виникає фоновий шум, що погіршує відновлені зображення; це пов'язано з неминучим хаотичним (релеєвським) розсіюванням, інтенсивність якого пропорційна А-4.
Більш детальна інформація про лазери дається в § 8.1 та 8.2, а про матеріали для голографії – в § 8.3.
10.1.3.2. Дефлектори пучків світла
В системі оптичної пам'яті для точного напрямку лазерних пучків при записі, зчитуванні та стиранні застосовують цілий набір дефлекторів, які повинні швидко і безпомилково керувати положенням світлового пучка. 430 - Гол. 10. Області застосування
Як показано в табл. 1, існують три основні типи дефлекторів: механічні, акустооптичні та електрооптичні. У табл. 1 наведено приклади кожного типу. Кількісними
Типи дефлекторів світлового пучка
Механічні Акустооптичні Електрооптичні
Гальванометр з залізною пластинкою, що рухається Гальванометр з рамкою, що рухається Обертається багатокутне дзеркало
(Ot-HIO3) Молібдат свинцю
(PbMoO4) Вода (H2O)
Щільні флінти (SF-8,
SF-59) Ніобат літію (LiNbO3) Фосфід галію (GaP)
(KH2PO4) Дигідрофосфат амонію
(NH4H2PO4) Ніобат літію (LiNbO3)
(Sr0i75Ba0i25Nb2O6) Ніобат-танталат калію (KTN)
Показниками дефлектора є дозвіл і час випадкової вибірки. Роздільна здатність можна визначити як максимальний кут відхилення, поділений на кут дифракційного розширення пучка. Це відношення дає повну кількість розв'язуваних кутових положень, або повну кількість розв'язуваних точок М. Рольвеличини M ми обговоримо у п. 10.1.4.4.
Автором статті [42] виконано велику роботу з метою порівняння властивостей різних дефлекторів світлового пучка. Для кожного з трьох типів дефлекторів існує обумовлена конструкцією зв'язок між числом точок, що розв'язуються, і часом довільної вибірки. Час довільної вибірки та - це час, необхідний для відхилення лазерного пучка в нове кутове положення. Механічні дефлектори мають час довільної вибірки
де /0 - Резонансна частота механічної системи. Майже та механічних дефлекторів рідко буває менше 0,1 мс. Таким чином, механічні дефлектори є недостатньо швидкодіючими, щоб їх можна було застосовувати в системі голографічної пам'яті зі швидкою вибіркою (коли потрібно час вибірки близько 1 мкс).
В акустооптичному дефлекторі за допомогою п'єзоелектричного перетворювача в акустооптичний матеріал вводиться tO.l-NЗберігання цифрової інформації
акустична хвиля. Ця хвиля, що біжить, створює грати з різними значеннями показника заломлення, на якій дифрагує лазерний пучок. Зміна акустичної частоти, що несе, відповідає зміні довжини хвилі звуку і, отже, періоду решітки. Це призводить до зміни кута дифракції світлового пучка, і таким чином прилад діє як дефлектор пучка зі змінним кутом. Час випадкової вибірки визначається головним чином часом проходження звукової хвилі через переріз лазерного пучка. Таким чином, у разі акустооптичного дефлектора
тут D — ширина апертури, a Ws — швидкість звуку в акустооптичному середовищі. Для води Us = 1,5 - IO3 м / с. Отже, дефлектор на воді з 20 мм апертурою має Ta = 13,3 мкс.
Щоб збільшити дифракційну ефективність та зменшити властивупучку розбіжність, комірки акустооптичних дефлекторів часто подовжують у напрямі поширення акустичної хвилі. При цьому лазерний пучок фокусується, утворюючи еліптичну пляму, велика вісь якої паралельна напрямку подовження осередку. Таке фокусування здійснюється циліндричними лінзами (рис. 8). Площина, що містить дифрагований та недифрагований лазерні пучки, паралельна як лінії фокусування, так і оптичної осі системи лінз. Тому комірку акустооптичного дефлектора, що відхиляє пучок вздовж координати X, поміщають на горизонтальній лінії фокусування,
а комірку дефлектора, що відхиляє пучок вздовж осі у, - на вертикальній. Таким чином, якщо припустити, що еліптична лазерна пляма заповнює всю подовжену акустооптичну комірку, то ширина апертури цієї комірки D буде пов'язана з довжиною великої осі плями. Збільшення ширини апертури D тягне у себе збільшення кількості розв'язуваних точок (див. п. 10.1.4.4) і дифракційної ефективності, але зменшує швидкість довільної вибірки. 432 - Гол. 10. Області застосування
Рух акустичних грат призводить до доплерівського зсуву частоти дифрагованого оптичного пучка. Тому акустооптичні дефлектори слід використовувати до світлодільника, що розщеплює пучок на опорний та об'єктний. При цьому необхідно, щоб обидва пучки мали однакову довжину хвилі та давали стабільні інтерференційні смуги. Наявність доплерівського зсуву частоти хоча б у одного з пучків (об'єктного або опорного) призводить до погіршення інтерференційної картини в точках перетину цих пучків. Попередня 21 22 23 24 25 26 .. 143 >> Наступна