Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
В настоящее время мы не располагаем регистрирующими материалами, обладающими всеми необходимыми свойствами, однако некоторые из существующих заслуживают дальнейшего исследования. На фотохромном титанате стронция SrTiO3 [16.9] можно зарегистрировать голограммы с максимальной дифракционной эффективностью, равной 1%; однако для того, чтобы голограмм-ная запись была стабильна в течение недель, необходимо хранить ее при температуре жидкого азота. Фазовые голограммы, записанные при помощи гигантского импульса излучения рубинового лазера термомагнитным методом на тонких пленках EuO, могут
554
ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
ГЛ. 16.
быть стерты малым магнитным полем, однако полученные до сих пор голограммы характеризовались низким разрешением и малой дифракционной эффективностью [16.16]. Голограммы с более высоким разрешением могут быть записаны в течение наносекунд на пленках
Элентрод
ФИГ. 16.17.
Электрическая схема для проявления и стирания малой матрицы термопластических голограмм.
MnBi, однако их дифракционная эффективность остается низкой [16.17]. Пожалуй, наиболее удачным компромиссным материалом на сегодня является составная фотпопроводниково-тпермопластиче-ская пленка, на которой можно образовать полностью обработанную фазовую голограмму за время, приблизительно равное 1 с. Метод, в котором для экспонирования, проявления и фиксирования голограмм in situ используется совместное действие электрического заряда, света и тепла, был описан в гл. 10. При повторении цикла запись — считывание — стирание более 100 раз было получено значение дифракционной эффективности от 5 до 10 % [16.18]. На фиг. 10.19 приведены фотоснимки изображений на различных стадиях испытаний; последний снимок (с новым объектом) показывает, что изображение свободно от эффекта гистерезиса, и после 106 циклов запись — стирание не наблюдается потери разрешения. К числу недостатков термопластических голограмм может быть отнесено, во-первых, то, что время записи значительно превышает время считывания, и, во-вторых, узкополосный характер пространственно-частотного отклика. Старение этого материала изучено пока недостаточно.
На фиг. 16.17 показана электрическая схема для весьма скромной матрицы (З X 3) термопластических голограмм. Электроды соединяют прямоугольные ячейки, покрытые слоем окиси олова, с источником переменного тока (60 Гц) таким образом, что импульс тока можно послать в любую избранную ячейку. При протекании тока через прозрачный проводящий слой окиси олова выделяется
ЗАПИСЬ, СЧИТЫВАНИЕ И СТИРАНИЕ ИНФОРМАЦИИ
555
тепло, достаточное для записи или стирания голограмм в этой ячейке. На фиг. 16.18 показан макет блока памяти. Как указано в гл. 10, на слой окиси олова нанесены слои фотопроводника и термопластического вещества. Опыты, выполненные с этим
ФИГ. 16.18. Фотоснимок небольшого макета блока
памяти на термопластических голограммах.
макетом, показали, что матрица термопластических голограмм обладает следующими полезными свойствами [16.18]:
1. На одной и той же стеклянной пластинке можно достаточно близко друг к другу разместить множество малых голограмм в регулярной матрице. Тепловая изоляция между голограммами достаточна для того, чтобы тепловое проявление и стирание одной из голограмм не влияло на соседние голограммы.
556
ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
ГЛ. 16.
Входная плоскость ~"* (масна с информацией)
,Матрица голограмм
ыходная плоскость
ФИГ. 16.19.
Симметричное расположение опорного и считывающего пучков.
Зернал
Матрица голограмм, направляющих пучки
,Считывающие пучки
Светоделители
лазера
Маска с информацией г Матрица термопластических голограмм
Зеркал
Опорные пучки
ФИГ. 16.20.
Схема устройства памяти с записью, считыванием и стиранием голограммы in situ.
Затворы в считывающем, опорном и предметном пучках на схеме не показаны.
ЛИТЕРАТУРА
557
2. Хотя схема, приведенная на фиг. 16.17, допускает прохождение тока не только через избранную ячейку, но и через другие, термопластический слой имеет температурный порог срабатывания, вследствие чего процесс записи или стирания осуществляется только в той ячейке, ток через которую превышает •определенное пороговое значение.
3. Количество циклов запись — стирание для каждой голограммы может значительно превышать 100; стирание может быть достаточно полным и свободным от гистерезиса.
4. Разрешение при записи превышает 1000 мм"1; дифракционная эффективность составляет приблизительно 7%.
5. Свойства термопластической голограммы близки к свойствам идеальной плоской голограммы. При симметричном положении параллельных опорного и считывающего пучков относительно нормали к плоскости записи (фиг. 16.19) можно получить безаберрационное действительное изображение (см. гл. 8, § 1, п. 2), что позволяет эффективно разделить входную и выходную плоскости.
На фиг. 16.20 показано, каким образом матрица термопластических голограмм может быть использована для записи, считывания и стирания in situ. Вспомогательная матрица голограмм играет роль устройства, управляющего направлением луча и обеспечивающего необходимую направленность освещения входных страниц, благодаря чему запись голограмм производится в различных ячейках блока памяти. К входной странице, состоящей только из логических «единиц», прилегает матрица источников света, что позволяет составлять новые входные страницы электронными методами. В плоскости памяти свет может попадать не только на участки, в которых производится полезная запись. Однако импульс тока, превышающий пороговый, направляется только в одну из ячеек, в которой и возникнет стабильная запись.
