December 10 2016 12:46:19
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Схема записи голограммы Лейта и Упатниекса
Физические основы информации

ВОЛС совместимы с электронным оборудованием, поскольку на их работу электромагнитные поля практически не влияют, если не учитывать нелинейные эффекты. ВОЛС не излучает электромагнитные волны, что очень важно с точки зрения защиты информации. Оптические кабели дешевы и значительно легче металлических.

Если ВОЛС аналог электрического провода, то схемы интегральной оптики являются аналогами электронных интегральных схем. В оптических интегральных схемах используется планарная технология, где источники и приемники оптического излучения, элементы управления светом, а также соединительные волноводы размещены на одной плате (оптической подложке). Перспективным материалом для изготовления оптических интегральных схем является полупроводник GaAs. Управление световой волной осуществляется с помощью нелинейных оптических эффектов (управление светом посредством света) или электрических и магнитных полей, изменяющих оптические характеристики материала. В отличие от ВОЛС оптические интегральные схемы пока не нашли широкого применения.

Изменение оптических свойств вещества под действием света лежит в основе фотографии и голографии. В случае голографии на фотопластинке записываются распределения амплитуды и фазы суммарного поля предметной волны, которая возникает благодаря отражению, рассеянию или дифракции падающей волны на предмете, и опорной волны, которая используется как эталонная, обладает высокой степенью и также освещает предмет. Идея голографии была предложена Д. Габором в 1947 г. Практическая запись голограммы произошла лишь в 1962 г. после создания лазера и предложения двухпучковой записи голограммы, где опорный пучок падает на фотопластинку под некоторым углом (Е. Лейт и Дж. Упатниекс). Это позволило разделить действительное и мнимое изображения, что невозможно в однопучковой схеме, использованной Габором.

                                        1

                                                 х

                             4


                             3

                                                                 z

                                                 5

                                      2


Схема записи голограммы Лейта и Упатниекса

1 – лазерный пучок (опорная волна получается с помощью отражения на зеркале), 2 – предметная волна, 3 – предмет, 4 – зеркало, 5 – фотопластинка.

На фотопластинке в плоскости x0y регистрируются интенсивность суммарного поля опорной и предметной волн, которая пропорциональна величине

img718                 img719

Здесь предполагается, что амплитуда и фаза опорной волны не зависят от координаты y. После специальной химической обработки фотопластинки ее коэффициент пропускания становится пропорциональным интенсивности А2(x,y). Если такую фотопластинку, называемую голограммой, осветить опорной волной при неизменном ее направлении распространения, то волновое поле за голограммой определяется выражением

img720

т.е. голограмма действует как амплитудный фильтр и не меняет фазы прошедшей волны.

Первое слагаемое в правой части (III.11.19) соответствует волне, которая распространяется в том же направлении, что и опорная волна. Она несет ту же информацию, что и фотография предмета, причем величина фона определяется амплитудой опорной волны a0. Второе слагаемое описывает волну, формирующую объемное мнимое изображение предмета. Третье слагаемое связано с волной, с помощью которой получается объемное действительное изображение предмета. В схеме Габора мнимое и действительное изображения находятся на одной и той же линии наблюдения – оси, перпендикулярной плоскости голограммы. В схеме Лейта и Упатниекса благодаря наклонному опорному пучку мнимое и действительное изображения наблюдаются по разным направлениям.

                         6

                                                  2

                           3

                                        5         1

                                            3

                                                   4

Прошедшая волна 2 формирует объемное мнимое изображение предмета 3. Прошедшая волна 3 формирует объемное действительное изображение предмета 4. Здесь 5 – голограмма и 6 – падающий опорный пучок.

Можно выделить следующие особенности голограммы: 1) вся информация о предмете записывается на всей освещаемой поверхности фотопластинки и может быть воспроизведена посредством любой не слишком малой части поверхности голограммы, 2) возможно наблюдение предмета со всех сторон и даже можно увидеть объекты, расположенные за предметом.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.03 секунд 4,205,040 уникальных посетителей