Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
Существует два типа электрооптических дефлекторов: аналоговые и цифровые. В аналоговом дефлекторе к электрооптической призме прикладывается электрическое поле, вызывающее изменение показателя преломления, что влечет за собой изменение угла прохождения лазерного пучка через призму; таким образом, данное устройство представляет собой угловой дефлектор пучка света. Однако практически электрооптические коэффициенты известных материалов слишком малы, чтобы давать большие углы отклонения при приемлемых значениях электрического поля. Поэтому с целью увеличения угла отклонения, а следовательно, и числа разрешимых точек применяют последовательные каскады призм.
В цифровом электрооптическом дефлекторе используется электрооптический модулятор света и двулучепреломляющая призма (например, кальцитовая). Электрооптический ротатор (модулятор) служит для вращения плоскости поляризации. При изменении напряжения на модуляторе на полуволновое плоскость поляризации линейно-поляризованного выходного пучка поворачивается на 90°. После прохождения через двулучепреломляющую призму пучок в зависимости от положения плоскости поляризации отклоняется в одном из двух направлений. (В двулучепреломляющем материале два возможных линейно-поляризованных пучка света испытывают два различных показателя преломления.) Каскадное соединение m цифровых дефлекторов позволяет отклонить пучок в 2т угловых направлений. Например, 20-каскадный электрооптический дефлектор, состоящий из 10 каскадов отклонения по х и 10 каскадов отклонения по у, создает двумерную матрицу разрешимых точек 1024x1024 [26]. Время случайной выборки в этом устройстве составляет 0,8 мкс. В случае электрооптического дефлектора время случайной выборки та дается выражением
та = 4 CVyp3, (15)
где С — емкость дефлектора, Vp—максимальное напряжение, а Pa — полезная электрическая мощность, потребляемая от источника. Существенным препятствием для применения этих систем являются потери света при его прохождении через множество поверхностей, а также высокая стоимость таких дефлекторов. 10.1. Хранение цифровой информации
433
10.1.3.3. Составитель страниц
Ввод информации в оптическую голографическую память осуществляется составителем страниц, или составителем блока данных, который преобразует цифровые электрические сигналы непосредственно в двумерную оптическую матрицу двоичных знаков. В дву-лучевой голографической схеме составитель страниц помещается на пути объектного пучка. При восстановлении информации голограмма будет давать изображение в плоскости матрицы фотодетекторов, которая будет копировать образуемую составителем страниц матрицу, состоящую из единиц и нулей (светлые и темные точки).
Составитель страниц должен иметь следующие характеристики:
1. Высокая скорость кадров. Должна быть предусмотрена возможность быстрой смены страницы данных. Желательно, чтобы время смены находилось в микросекундном диапазоне.
2. Высокое разрешение. Размер каждой двоичной ячейки должен быть столь малым, чтобы в небольшой области размещалось очень большое их число. Удовлетворительным считается размер 100 мкм.
3. Большая апертура. Общая площадь составителя страниц, пересекаемая лазерным пучком, должна быть достаточно большой, чтобы уместить желаемое число бит на страницу. Широкое распространение получили битовые матрицы размером от 64x64 до 1024 X X1024 элементов.
4. Высокий контраст. Достижение высокого контраста ослабляет последующие требования к материалам для записи голограмм и матрице фотодетекторов. Желательно иметь контраст 100 : 1 и больше; такой контраст достигался в ряде устройств типа составителя страниц.
5. Стабильность. Характеристики материалов, используемые в составителе страниц, не должны ухудшаться при экспонировании высокоинтенсивным светом (объектным пучком).
6. Однородность. Неоднородности материала в составителе блока данных не должны вызывать в системе памяти ошибок при считывании.
7. Адресация полной страницы. Необходимо, чтобы в составителе страниц все двоичные ячейки могли бы одновременно и независимо находиться в состоянии либо нуль, либо единица.
Существует множество различных физических явлений, лежащих в основе действия составителей страниц. Некоторые из них приведены в табл. 2. Очевидно, что в составителях страниц в принципе можно использовать различные физические явления и самые разнообразные материалы. Весьма полезными представляются жидкокристаллические составители блока данных. Фирма «RCA» разработала жидкокристаллический составитель страниц на 1024 бит [23]. Главной проблемой для жидкокристаллических составителей страниц является относительно низкая скорость кадров (порядка
I 434 - Г л. 10. Области применения
Таблица 2
Типы составителей страниц *
Физические явления, используемые в составителе страниц Материалы Способы адресации
Вращение плоскости поляризации индуцированным дву-лучепреломлением (электрооптические эффекты)
Фазовые изменения, создаваемые поверхностным рельефом
Фазовые возмущения вследствие пьезоэлектрического возбуждения отражающих поверхностей
