Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Априль Ж. -> "Оптическая голография " -> 17

Оптическая голография - Априль Ж.

Априль Ж., Арсено А., Баласубраманьян Н. Оптическая голография — М.: Мир, 1982. — 736 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskayagalografiyat21982.djvu
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 143 >> Следующая

Основные конструктивные решения для создания голографической памяти в общих чертах были разработаны к 1970 г. (см., например, [3, 24, 27, 28, 31, 33]). Именно эти основы мы и обсудим в данном разделе. В разд. 10.1.4 мы подробно рассмотрим количественные аспекты технического воплощения этих конструктивных решений. Обширные обзоры по устройствам голографической памяти выполнили Хилл 116], Хаскол и Чен J13J, а также Вандер Люгт [40].

а. Голограммы Фурье. Информацию предпочтительно хранить в голографической форме, а не в виде прямого изображения или дво- 418 - Г л. 10. Области применения

ичных чисел. В типичном случае голограмма представляет собой запись интерференционной картины от фурье-образа распределения двоичной информации и плоской опорной волны. Благодаря тому что информация в голограмме содержится в распределенной форме, она защищена от локальных потерь, связанных с дефектами материала и пылью на поверхности. Голограммы Фурье обладают также тем достоинством, что они дают воспроизводимое изображение, инвариантное к смещениям вбок от опорного пучка. Более подробно голограммы Фурье рассматриваются в § 4.3 (см. т. 1 настоящей книги).

б. Хранение информации в плоском формате. Информацию предпочтительно хранить в виде страниц, а не в трехмерном виде. Способность голографии давать трехмерные изображения объектов не играет роли в случае хранения информации. Восстановленная информация представляется в виде двумерных массивов, называемых страницами.

в. Цифровая информация. Информацию лучше хранить в виде двоичного кода, а не в виде изображения. Восстановленная страница

и темных пятен, соответствующих единицам и нулям цифровых данных. Можно также использовать представления в виде картины, отпечатанной страницы, рисунка, карты или фотографии. Однако при очень больших плотностях информации, например для tO.l- NХранение цифровой информации

419

составителей страниц и матриц детекторов, предпочтительно использовать двоичный код. На рис. 3 схематически представлены основные операции записи и считывания страницы с цифровыми данными.

г. Толстые фазовые голограммы. Информацию предпочтительно хранить в виде толстых фазовых, а не в виде тонких или поглоща-тельных голограмм. Такое конструктивное решение связано с тем, что фазовые голограммы по сравнению с поглощательными, а толстые по сравнению с тонкими имеют наивысшую информационную емкость. Данный вывод следует из сравнения максимальных дифракционных эффективностей этих основных типов голограмм.

Обычно голограммы различают по толщине с помощью параметров Q:

Q=2nM/nL2\ (1)

здесь Я — длина волны света в воздухе, d — толщина голограммы, п — ее показатель преломления, a L — основной период решетки, определяемый выражением

L=Xf2sin Єа, (2)

где — половина угла между объектным и опорным пучками в воздухе, причем длина волны относится к записывающему свету (а не к считывающему). Для тонких голограмм

(3)

а для толстых

Q>1. (4)

В случае пропускающих голограмм с синусоидальной модуляцией дифракционная эффективность в первом порядке при падении входного пучка под первым углом Брэгга обозначается буквой т).

Дифракционная эффективность тонких поглощательных голограмм дается выражением

г) = ехр (— 2ad/cos Qi) /;,(a,d/cos O1), (5)

где ос - средний коэффициент поглощения света, otf — амплитуда синусоидальной модуляции поглощения, Bi — половина угла между объектным и опорным пучками внутри среды, a I1 — модифицированная функция Бесселя первого рода и первого порядка. Максимальная возможная величина Ct1 равна а; таким образом, максимальная дифракционная эффективность тонкой синусоидальной поглощательной голограммы равна

Г]„аКс = 4,80%. (6) 420 - Г л. 10. Области применения

Дифракционная эффективность тонкой синусоидальной фазовой голограммы записывается в виде

г) = J\ (2я/г1йД cos Bi), (7)

где Jі — обычная функция Бесселя первого порядка, a W1 — амплитуда модуляции показателя преломления. Максимум дифракционной эффективности соответствует, максимальной величине J\, и, следовательно,

W = 33,8%. (8)

Дифракционная эффективность толстой синусоидальной по-глощательной голограммы дается выражением

г)=ехр (—2ad/cos 6;) sh2 (a,c(/2cos Si). (9)

В этом случае максимальное значение дифракционной эффективности равно

Wc = 3,7%. (10)

Дифракционная эффективность толстой синусоидальной фазовой голограммы имеет вид

Ti=Sin2(Itn1CiACOSei). (11)

Следует отметить, что в этом выражении аргумент функции sin2 равен половине аргумента функции Pu входящей в выражение (7). Если в выражении (11) аргумент равен нечетному числу я/2, то

Wc= 100%. (12)

Таким образом, толстые фазовые голограммы характеризуются наибольшей потенциальной емкостью хранения информации.

д. Немеханическая система. Система оптической памяти не должна содержать движущихся частей. Это необходимо для того, чтобы достичь реальных скоростей обработки, совместимых с требованиями ЭВМ. Кроме того, механические перемещения в сложной системе памяти, как правило, снижают ее надежность до недопустимого уровня.
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 143 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed