Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
Высокая пиковая интенсивность (1—100 МВт/см2), достигаемая в 10—50-наносекундном импульсе рубинового лазера с модулированной добротностью, позволяет регистрировать голограммы на материалах, которые совершенно непригодны для работы с лазерами непрерывного действия. Так, тонкие магнитные пленки могут быть локально нагреты лазерным излучением почти до точки Кюри, что приводит к изменению их магнитных и магнито-опти-
376
ГОЛОГРАФИЯ С ИМПУЛЬСНЫМИ ЛАЗЕРАМИ
ГЛ. 11.
ческих свойств. Если эти свойства могут изменяться в пространстве с достаточно большой пространственной частотой, то такие пленки пригодны для записи голограмм. Предположим, что сначала магнитная пленка была однородно намагничена в данном направлении достаточно сильным магнитным полем. Затем к пленке прикладывается слабое однородное противоположно направленное магнитное поле смещения. Если при этом на пленку не действует лазерное излучение, то ничего не изменяется. Если же на пленку попадает голографическая интерференционная структура, образованная светом импульсного лазера, то температура тех участков пленки, на которые приходятся максимумы интенсивности, увеличивается до точки Кюри или выше. При таких температурах магнитное поле смещения изменяет ориентацию магнитных доменов пленки на противоположную. После охлаждения противоположно ориентированные домены сохраняются и в отсутствие магнитного поля; таким образом регистрируется голограмма, хранящая информацию долгое время. Пространственные вариации ориентации доменов вызывают пространственное изменение эффекта Фарадея (для проходящего света) или эффекта Керра (для отраженного света). Поскольку эти эффекты связаны с вращением вектора поляризации, необходимо учитывать направление поляризации света, используемого на стадии восстановления. Анализ показывает, что подобная голограмма по характеру своего действия аналогична фазовой. Ее привлекательной особенностью является возможность стирания информации с помощью сильного магнитного поля, благодаря чему пленка может быть использована неоднократно.
Примером такого материала может служить тонкая пленка из MnBi, температура Кюри которой составляет 360° С (633 К) [11.25]. На такой пленке была зарегистрирована простейшая интерференционная картина, образованная двумя плоскими волнами (расстояние между полосами 2 мкм), при плотности энергии 0,3 Дял/см2. При этом дифракционная эффективность оказалась довольно низкой, а именно 0,01 % для голограмм с эффектом Керра и 0,001 % для голограмм с эффектом Фарадея. Стирание осуществлялось магнитным полем 4000 Э. Другим примером может служить тонкая пленка из EuO [11.26]. Ее температура Кюри составляет всего лишь 69 К, так что для записи и хранения голограмм необходима криогенная техника. По-видимому, этот материал не найдет практического применения в голографии.
При достаточно высокой пиковой мощности излучения голограммы могут быть нанесены термическим путем на тонкие металлические пленки, например, из Cu, Si [11.27] и Bi [11.28] х).
В работе [11.30] голографическая структура регистрировалась на алюминиевых и золотых пленках. — Прим. ред.
ЛИТЕРАТУРА
377
В тех местах пленки, на которые попадают максимумы интерференционной картины, происходит испарение металла. Хотя для получения голограмм на этих пленках требуется высокая плотность энергии, пленки имеют хорошую разрешающую способность (1000 мм-1) и, следовательно, зарегистрированные на них голограммы обладают относительно высокой дифракционной эффективностью.
ЛИТЕРАТУРА
11.1. THOMPSON В. J., WARD J. H., ZINKY W., Journ. Opt. Soc. Amer., 55, 1566 A (1965); Appl. Opt., 6, 519 (1967).
Применение голографиче-ского метода для анализа размеров частиц.
11.2. BROOKS R. E., HEFLIN-GER L. О., WUER-KER R. F., BRIONES R. А., Appl. Phys. Lett., 7, 92 (1965).
Голографическая фотография быстропротекающих явлений с обычным рубиновым лазером и с рубиновым лазером с модулированной добротностью.
11.3. STEELE Е. L., Optical Lasers in Electronics, New York, 1968.
11.4. McCLUNG F. J., WEI-NER D., IEEE Journ. Quant. Electr., QE-1, 94 (1965). Селекция продольных мод в лазерах, излучающих гигантский импульс.
11.5. DANEU V., SACCHI С. А., SVELTO 0., IEEE Journ. Quant. Electr., QE-2, 290 (1966).
Рубиновый лазер с модулированной добротностью, генерирующий одну поперечную и одну продольную моду.
11.6. BJORKHOLM J. E., STOLEN R. H., Journ. Appl. Phys., 39, 4043 (1968). Простой одномодовый лазер, излучающий гигантский импульс.
11.7. SIEBERT L. D., Appl. Phys. Lett., И, 326 (1967). Голографирование лазерными импульсами освещенных спереди, предметов.
11.8. SOOY W. R., Appl. Phys. Lett., 7, 36 (1965). Естественная селекция мод в лазере с пассивной модуляцией добротности.
11.9. BRADLEY D. J., MAGYAR G., RICHARDSON М. С., Nature, 212, 63 (1966). Зависящий от интенсивности частотный сдвиг в рубиновых лазерах, излучающих гигантский импульс.
11.10. FLAMHOLZ A., WOLGA G. J., Journ. Appl. Phys., 39, 2723 (1968). Интерференционное исследование излучения рубинового лазера с пассивной модуляцией добротности.
