624
изопраженпн. не влияющего на за-Лишь после проявления среда приобретает свойства голограммы, изменяющей параметры проходящего через не╦ считывающего пучка. Это позволяет восстанавливать запиоанпыс изображения неподвижных стационарных объектов, Б Д. г. в качество регистрирующих сред используются вещества, в к-рых запись изображения [т. е. изменении показателя преломления п и (или) коэф. поглощения Y, в соответствии с распределением интенсивности интерференционной картины] происходит непосредственно под воздействием записываемого пучка без про>твл(чшя. Поэтому записывающие пучки испытывают изменения, вызванные создаваемой (записываемой) ими же голограммой (обратная связь). Процессы записи и считывания происходят одновременно и взаимосвязанно, что обусловливает преобразование первичных волн ≈ осн. содержание Д. г.
Т. о., Д. г. основана па взапмодействии неск. когерентных волн, возникающем при их прохождении через нелинейную среду нз-аа обратной связи между записывающими волнами и ааписыцаемой ими голограммой. Время образования динампч. голограммы определяется быстротой отклика ркшстрирующей среды и интенсив ностью записывающих пучков. Поэтому обратная связь является запаздывающей. Информация, содержащаяся в нек-рый момент времени в падающих пучках (в виде распределения интенсивности в интерференционной картине), определяет структуру голограммы, от к-рой зависят изменения волп в последующие моменты времени, Использование различных регистрирующих сред И схем записи позволяет реализовать разнообразные преобразования вопи.
Характер преобразования зависит также от реверсивных свойств среды (способности возвращаться в исход-нос состояние). Времена спонтанной релаксации записываемого изображения ъу в разл. средах изменяются в широких пределах ≈ от практически безынерционной релаксации (тр порядка периода световой волны 10~J5c) до измеряемой годами. При достаточно больших Тр возможна вынужденная релаксация ≈ восстановление исходных оптич. параметров среды светом, нагревом и т. д.
Простейшая схема Д. г.≈ двух волновая: 2 когерент-ных пучка пересекаются в нелинейной среде, цядая с, одной или разных сторон сод одинаковыми углами к С╦ поверхности. Создаваемая ими интерференционная картина записывается в среде в виде периодич. структуры (реш╦тки), ва к-рой эти же пучки дифрагируют (с а-м о д и ф р а К ц п я). Это приводит к изменениям параметров пучков, поэтому записываемая решетка также изменяется по глубине регистрирующей среды. Для Д. г. важны среды с изменяющимся под действием сьс-та показателем преломления и. (^амодифракцня 2 стационарных пучков в такой среде при совпадения экстремумов записываемой реш╦тки (показателя преломления) и записывающего интерференционного поля не приводит к изменениям их амплитуд, т. е, к перераспределению пнтенснвностей пучков, но изменяет их разность фаз i(f (среда с локальным откликом). Бели реш╦тка сдвинута по фазе относительно интерференционного поля на угол, не кратный л, то изменяются амплитуды, т. с. интенсивности волн (среда <: нелокальным откликом). При утом происходит «перекачка» анергии между волнами. Макс, перркачка соответствует рассогласованию реш╦ток показателя преломления и интенсивности интерференционного поля на угол л/2 (сдвиговая четвертьволновая голограмма]; при этом Д(р ≈0. Одноврем. преобразование амплитуд и фаз при самодмфракнии 2 волн в среде с локальным откликом возникает либо в нестационарном режиме, либо в случае тонкой реш╦тки в результате появления высших порядков дифракции.
При использовании более ч«м 2 записывающих пучков с рнзл. направлениями распространения и волновы-
ми фронтами дисамич. голограмма представляет собой суперпозицию дифракц. ряш!!ток, приводящих к разл. пере рас преде лени ян интенсив костей и фаз взаимодействующих полн.
Д. г. нестационарных волн. Д- г. позволяет осуществить для нестационарных волн («в реальном времени») след, преобразования, известные в статич. голографии: сложение и вычитание общих деталей разл. объектов, «свертку» изображений, их «оконтуриваниеч, обращение волночого фронта п др. Ряд преобразований специфичен только для Д. г.: изменений параметров модуляции свйтовых сигналов, сокращение длительности енотового импульса, получение гистерезисных (бистабиль-пых) зависимостей между интеисивпостями выходящего и записывающих пучков и др.
Процессы, лежащие в основе Д. г., можно разделить на 2 типа. Один определяется нелинейной поляризуемостью атомов и молекул среды в поле световой волны, проявляющейся практически во всех материалах при достаточно высокой интенсивности светового поля. В этом случаи прохождение неоднородного пучка через однородную среду определяется зависимостью п от амплитуды волны {см. Нелинейная nnmuKCt). Инерционность процесса, определяемая временем релаксации поляризации атомов и молекул среды, мала
Второй тип процессов связан с поглощением света, к-рое приводит к образованию в средо разл. элементарных возбуждений (квазичастиц) ≈ возбужд╦нных состояний атомов, электронов проводимости и дырок, икситинаа (в неметаллич. кристаллах), фононов к т, п. Это означает изменение it к к. Вследствие миграции Квазичастиц в среди происходит также изменение пространственного распределения л и и. Характер преобра-воиапия пучков в атом случае определяется свойствами квызичастиц, вид в-рых можно варьировать выбором частоты волн. Инерционность процессов записи и стирания определяется наименьшим из времен жизни квазичастнц и их диффузионно-дрейфовым перемещением на расстояния порядка периода интерференционной картины.
Если элементарные возбуждения, возникающие под действием света,≈ электроны и дырки, то неоднородное освещение вызывает их неравномерную в пространстве генерацию, а диффузия обусловливает перераспределение зл(>ктрич. ааряда в среде. Вследствие этого возникает злектрич. поле Е (г), изменяющееся в пространстве (г ≈ пространственная координата) в соответствии с распределением интенсивности света в интерференционной картине. В кристаллах без центра симметрии (см. Симметрия кристаллов) изменение п пропорц. полю Е'. Дп~Б (линейный электрооптич. аффект; см. Электрооптика). В итом случае положения максимумов плотности заряда, совпадающие обычно с положениями максимумов интенсивности инторфе ∙ ренпнонной картины /(г), сдвинуты по фазе относительно максимумов Дп(г) на л/2 (не локальность отклика среды).
При неоднородном освещении среды может возникнуть неоднородное поле упругих напряжений, вызывающее изменение п. Упругие напряжения могут быть обусловлены воздействием электрач. поля (см. Пъело-электрики) пли ≈ при высоких ннтенснвностях света ≈ непосредственно деформацией среды под действием св<!та (см. JJbtaooiimutecKitu эффект. Фотоупругость).
Неоднородное освещение среды может приводить также к неоднородной генерации фононов, т. е. к неоднородному нагреву, а вследствие этого из-за зависимости п от темп-ры к ааписи т. И. тепловой голограммы. Возможна также запись, обусловленная появлением упругих напряжений среды при неоднородном нагреве. В пиромектриках неравномерный нагрев вызывает возникновение неоднородного электрич. поля, к-рос приводит К записи голограммы.
