Способ формирования и записи голографических веерных решеток и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к лазерной технике и оптической голографии, и может быть использовано для решения научных и TexHH4ecKffx задач, требующих получения перестраиваемого по , частоте лазерного излучения с помощью голографических регаеток. Цель - получение решеток -с различным шагом ерности без «замены оптических.элементов . Для этого преобразование nsp раллельных пучков проводят в два этапа: сначала формируют на каждого из них пучок с цилиндрическим франтом волны, которьй затем подвергают повторному цилиндрическому преобразованию по оси, не совпадающей с осью Q фронта, что достигается за счет того , что зеркала выполнены плоскими, а каждое плечв систе1 1Ы сведения, пучков содержит две цилиндрические линзы . 2 с.п. ф-лы, 4 ил. «

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних РЕСПУБЛИН, SU„„1457628 (5I)5 6 03 Н 1/04 С О.". В 5132

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям пРи Гннт сссР

"". . 1т, Н Д ВТОРСИСМЪ» СВИДЕТЕЛЬСТВУ м т с

Ф (46) 30.06.92.Бюл. N - 24 (21) 4191109t25 (22) 12. 01, 82 (71) Минский педагогический институт и Институт физики АН БССР (72) А.H.Ðóáèíîâ, Т,Ш.Эфендиев, И.А.Вабищевич, Н.А. Голикова, А.Д.Дасько, С.А.Рыжечкин и В.A,ßêîâåíêî (53) 772.99 (088,8) (56} Лукны. А.В, Синтезированные голограммы и их применение в оптичес" ком приборостроении. В сб. Оптическая обработка информации, Куйбышев, КУАИ, 1986 с.5-15, Applied Physics 1.etters, v 31

9 2, 1977, р. 104. (54) СПОСОБ ФОРЬИРОВАНИЯ И ЗАПИСИ

ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ ВЕЕРНЫХ РЕШЕТОК И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к кванто1

Ф

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к лазерной технике и оптической голографии, и может быть использовано для решения научных и технических задач, требующих получения перестранваемого по частоте лазерного излучения с помощью голографических решеток.

Целью изобретения является получеттие решеток с различным шагом веерпэсти без замены оптических элементов.

На фиг.1 изображена оптическая схема устройства для формирования и записи голографических веерных реше,тОк3 на фиг.2 - веерная решетка; на вой электронике, а именно к лазерной технике и оптической голографии, и . может быть использована для решения научных и технических задач, требуЮ" щих получения перестраиваемого по, частоте лазерного излучения с помощью голографических решеток. Пель " полу" чение решеток с различным шагом веерности без „замены оптических.элементов. Для этого греобраэование пар раллельных пучков проводят в два этапа сначала формируют на каждого иэ них пучок с цилиндрическим франтом волны, который затем подвергают повторному цилиндрическому преобра. эованию по оси, не совпадающей с осью фронта, что достигается за счет то1

ro что зеркала выполнены плоскими, а каждое плечо системы сведения пучков содержит две цилиндрические лич зы. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. фиг.3 — - геометрия хода лучей при фор(п мировании пучка, лучи которого ладают на регистрирующую среду под раз- ©» ными углами; на фиг.4 - геометрия Ю хода этих лучей в горизонтальном Q0 сечении.

Веерная решетка характеризуется

"шагом веерности" Ь, оттределяемым как изменение периода ad=de-Ë - ндоль линии AA .прн ее параллельном смеще-,Ьз нни на единицу длины. Зт

Устрой с тво содержит лаэ ер 1, дели" тель 2 пучка, систему 3 сведения пучков, каждое плечо которой содержит плоское .зеркало 4, цилиндрические линзы 5 и 6, расположенные между

28

4 из пучка, проходящего через линзы 5 и 6, будет падать на регистрирующую среду 7 под своим углом, Причем ин" тервал изменения этих углов будет, Э 14576 з е; кап ом 4 и регистрирующей средой 7, г- асeòoaHI.å между цилиндрическими линзамгг 5 и 6 равно сумме их фокусных расстояний (Г +Г ). Для примера, 5 воз ьмегг цилиндрические линзы 5 и Ь с р я гг ггг ог Qo K gc Hbгг ггг расстояниями

Образующие цилиндрических линз 5 и 6 (О,— "- 0 и 0 — 0 ) повернуты относит льно др г друга ца угол o(. 10

Сггособ осуществггяют следующим обре эоме

Параллельный пучок с вертикальной по:гчрггзсц.-гей от лазера I делят с помощью депителя 2 на два параллельных пучка разной интенсивности. Зеркала сггоггяг образовавшиеся пучки на ре" гисгрирующей среде 7 под некоторым углом g (фиг.4). Линзы 5 формируют иэ пучков, отразиггшихся от зеркал 4, гг„ .гкгг с гг;-глиггдрггческим фронтом волны.

Если образугиггие цилиндрических линз

5 и 6 (05-О и 0,-0, ) (фиг,З) параллельны, т, е, угол d =О, то пучок, не меняясь, падает на регистрирующую 26 среду 7 под углом Q и при этом фор г ггируетсл рсшетка с постоянным перио.,ом. Если Ы г 0„ то пучок, прошедший через лггггзу 5, попадает на цилиндригескую линзу 6 со смещенной образующей,, Поэтому прошедший через линзу

6 пучок будет содержать лучи, повер" ггулге относительно друг друга и фронта нолггвг9 т.е, падающие на регистрирующую среду 7 под разными углами (фиг.З). ггггберем в пучке (H,П П П )» грошедшем через линзу 5, какой-либо,. луч, наггример верхний, Тогда из за того, что линза 6 повернута на угол Ф О, луч, прошедший через оптичес 40 кую ось линзы 5, сместится от опти;еской оси линзы 6 на расстояние г.-аj2cgd,. где a -- высота прохождег.г г я гг ч а

Поойдл через линзу 6 такой луч

Р

4 отклонится от направления падения на регистрирующую среду 7 под углом цг га угол г.гг, определяеггый как - - "с

aof al задаваться как (цг + -- гр - — ), 2Г гГ

Период интерференционной картины, создаваемой в регистрирующей среде 7 совмещением любого луча с аналогичным лучом, прошедшим по другому пле чу системы 3 сведения, определяется как гг

ad

2з1п(Ц,,+ я) где г - длина волны излучения.

Общая интерференционная картина будет иметь веерный рисунок. При этом шаг веерности и можно менять, изменяя угол Ы между образующими линз 5 и 6. При этом зависимость шага неерности от угла 4 можно записать в виде

JACOB(Ц + ) а3.

h

Ф

ИГ SiII (q t --g

/ ad, 2F

Таким образом предложенные способ и устройство позволяют формировать и записывать решетки с различным ша« гам веерности беэ замены оптических элементов, причем изменение шага. веерности может происходить непре.рывно.

Формула изобретения

1 . Способ формирования и записи голографических веерных решеток, заключающийся в том, что параллелВный пучок лазерного излучения с вертикальной поляризацией делят на два параллельных пучка, каждый из которых преобразуют в пучок, лучи которого направляют иа плоскую регистрирую" щую среду под разными углами, совиещают пучки на."этой среде для создания интерференционной картины и регистрируют эту картину, о т л и ч а юaI:à (E

-=а с р — --, для малых углов ы(а СР)

ant можно эапггсать Ч= -„-,, а угол пада65 н-ия -..того луча иа регистрирующую среду

as( будет Равен V, +if= г(о-г —,ВКаждйй луч шийся тем, что, с целью получения решеток с различным шагом веер- ности беэ замены оптических элементов, преобразование параллельных пучков проводят в два этапа! сначала формируют иэ каждого из них пучок с цилиндрическим фронтом волны, который затеи подвергают повторному

5 ° 14576 цилиндрическому преобразованию по оси, не совпадающей с осью фронта.

2. Устройство для формирования и записи голографических веерных решеток, содержащее оптически связанные лазер с вертикальной поляризацией пучка, делитель пучка на два лараллельнык пучка, систему сведения пучков, в каждом из плеч которой установлено зеркало, и плоскую регистрирующую среду, о т л и ч а ю щ е28 6 е с я тем, что, с целью получения решеток с различным шагом веерности беэ замены оптических элементов, зеркала выполнены плоскими, а каждое плечо системы сведения пучков допол" нительно содержит две цилиндрические линзы, установленные последовательно между зеркалом и регистрирующей средой на расстоянии друг от друга, равном сумме нз фокусных расстояний, с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости.

1457628

Составитель В.Аджалов

Редактор Н.Суханова Техред И.Дидык. . Корректор. С,Черни

«

«««Ю««««««««««««ah»

Заказ 2814 Тираж 236 Подйисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, R-35, Раумская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101