1tom - 0577.htm
618
среде скрытого изображения, не влияющего па за- ми фронтами динамич. голограмма представляет собой
писывающис пучки. Лишь после проявления среда при- суперпозицию дифракц. реш╦ток, приводящих к разл.
обретает свойства голограммы, изменяющей параметры перераспределениям иптенсивностей и фаз взаимодей-
проходящего через не╦ считывающего пучка. Это поз- ствующих волн.
воляет восстанавливать записанные изображения непод- Д. г. нестационарных волн. Д. г. позволяет осущсст-
внжных стационарных объектов, Б Д. г. в качестве ре- вить для нестационарных волн («в реальном времени»)
гистрирующих сред используются вещества, в к-рых след, преобразования, известные в статич. голографии:
^ запись изображения [т. е. изменение показателя пре- сложение п вычитание общих деталей разл. объектов,
2 ломления п и (или) коэф. поглощения Я в соответствии «св╦ртку» изображений, их «оконтуривание», обраще-
~ с распределением интенсивности интерференционной ние волнового фронта и др. Ряд преобразований специ-
- картины] происходит непосредственно под воздействи- фичен только для Д. г.: изменение параметров модуля-
ем записываемого пучка без проявления. Поэтому запи- ции световых сигналов, сокращение длительности сво-
сывающие пучки испытывают изменения, вызванные тового импульса, получение гистерезисных (бистабидь-
создаваемой (записываемой) ими же голограммой (об- ных) зависимостей между интенсивностями выходящс-
ратная связь). Процессы записи и считывания про- го и записывающих пучков и др,
исходят одновременно и взаимосвязанно, что обуслов- Процессы, лежащие в основе Д. г., можно разделить
ливает преобразование первичных волн ≈ осп. содер- на 2 типа. Один определяется нелинейной поляризу-
жание Д. г, емостъю атомов и молекул среды в поле световой вол-
Т. о., Д. г. основана па взаимодействии неск. коге- ны, проявляющейся практически во всех материалах
рентных волн, возникающем при их прохождении через при достаточно высокой интенсивности светового поля,
нелинейную среду из-за обратной связи между записы- В этом случае прохождение неоднородного пучка через
вающими волнами и записываемой ими голограммой, однородную среду определяется зависимостью п от
Бремя образования динамич, голограммы определяется амплитуды волны (см. Нелинейная оптика). Иисрци-
быстротой отклика регистрирующей среды и интенсив- онность процесса, определяемая временем релакса-
ностью записывающих пучков. Поэтому обратная связь ции поляризации атомов и молекул среды, мала
является запаздывающей. Информация, содержащаяся (ip^10~12 с).
в нек-рый момент времени в падающих пучках (в виде Второй тип процессов связан с поглощением света, распределения интенсивности в интерференционной к-рое приводит к образованию в средо разл. элемен-картине), определяет структуру голограммы, от к-рой тарных возбуждений (квазичастиц) ≈ возбужд╦нных зависят изменения воли в последующие моменты вре- состояний атомов, электронов проводимости и дырок> мени. Использование различных регистрирующих сред экситонов (в иеметаллич. кристаллах), ф-онопов и т. п. и схем записи позволяет реализовать разнообразные Это означает изменение п и к. Вследствие миграции преобразования волн. квазичастиц в среде происходит также изменение прост-Характер преобразования зависит также от реверсив- ранственного распределения п и х. Характер преобра-ных свойств среды (способности возвращаться в исход- зования пучков в этом случае определяется свойствами нос состояние). Времена спонтанной релаксации запи- квазичастиц, вид к-рых можно варьировать выбором сываемого изображения тр в разл, средах изменяются частоты волн. Шюриионность процессов записи и сти-в широких пределах ≈ от практически безынерцион- рания определяется наименьшим из врем╦н жизни ной релаксации (тр порядка периода световой вол- квазичастиц и их диффузионно-дрейфовым перемещены 10~15с) до измеряемой годами. При достаточно боль- нием на расстояния порядка периода интерферегщион-ших Тр возможна вынужденная релаксация ≈ восста- ной картины.
повление исходных оптич. параметров среды светом, Если элементарные возбуждения, возникающие под
нагревом и т. д. действием света,≈ электроны и дырки, то пеодиород-
Простейшая схема Д. г,≈ двухволновая: 2 когерент- ное освещение вызывает их неравномерную в прост-
ных пучка пересекаются в нелинейной среде, падая с ранстве генерацию, а диффузия обусловливает пере-
одной или разных сторон под одинаковыми углами к распределение электрич. заряда в среде. Вследствие это-
е╦ поверхности. Создаваемая ими интерференционная го возникает электрич, поле #(/*), изменяющееся в
картина записывается в среде в виде периодич. структу- пространстве (г ≈ пространственная координата) в
ры (реш╦тки), на к-рой эти же пучки дифрагируют (с а- соответствии с распределением интенсивности света в
м о д и ф р а к ц и я). Это приводит к изменениям па- интерференционной картине. В кристаллах без центра
рамстров пучков, поэтому записываемая реш╦тка также симметрии (см. Симметрия кристаллов) изменение п
Изменяется по глубине регистрирующей среды. Для пропорц. полю Е: h.n~>E (линейный электрооптич.
Д, г. важны среды с изменяющимся под действием све- эффект; см. Электрооптика). В этом случае полодай-
та показателем преломления п. Самодифракция 2 ния максимумов плотности заряда, совпадающие обыч-
стационарных пучков в такой среде при совпадении но с положениями максимумов интенсивности интерфе-
экстремумов записываемой решетки (показателя пре- ренционной картины /(г), сдвинуты по фазе относи-
ломления) и записывающего интерференционного поля тельно максимумов Дп-{г) на л/2 (лелокальность отклика
не приводит к изменениям их амплитуд, т. е, к перерас- среды).
пределелию лнтенсивностей пучков, но изменяет их При неоднородном освещении среды может возник-разность фаз Дф (среда с локальным откликом). Если путь неоднородное поле упругих напряжений, вызы-реш╦тка сдвинута по фазе относительно интерференци- вающее изменение п. Упругие напряжения могут быть онного поля на угол, не кратный л, то изменяются ам- обусловлены воздействием электрич. поля (см. Пъезп-плитуды, т. е. интенсивности волн (среда с нелокаль- электрики) или ≈ при высоких интенснвностях сво-ным откликом). При этом происходит «перекачка» та ≈ непосредственно деформацией среды под деист-энергии между волнами. Макс, перекачка соответст- вием света (см, Пьезооптический эффект, Фотоупру-вует рассогласованию реш╦ток показателя преломления гость).
и интенсивности интерференционного поля па угол Неоднородное освещение среды может приводить
71/2 (сдвиговая четвертьволновая голограмма); при также к неоднородной генерации фононов, т. е. к неод-
этом Дф≈0, Одноврем. преобразование амплитуд и фаз породному нагреву, а вследствие этого из-за зависимос-
при само дифракции 2 волн в среде с локальным откли- ти п от темп-ры к записи т. п. тепловой голо-
ком возникает либо в нестационарном режиме, либо в граммы. Возможна также запись, обусловленная по-
случао тонкой реш╦тки в результате появления высших явлением упругих напряжений среды при неоднородном
порядков дифракции. нагреве. В пироэлектриках неравномерный нагрев вы-
_ При использовании более чем 2 записывающих пуч- зывает возникновение неоднородного электрич. поля,
624 ков с разл. направлениями распространения и волиовы- к-рое приводит к записи голограммы.
")
}
