Спосіб визначення дифракційної ефективності голограм

Изобретение относится к голографии и может быть использовано при многократной регистрации рельефофазовых голограмм на пленках термопластических фотопроводников. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения дифракционной эффективности голограмм, зарегистрированных на пленках термопластических фотопроводников, нанесенных на прозрачную подложку с токопроводящим покрытием, включающий зарядку, экспонирование, проявление и стирание нагревом, формирование дифракционной картины, измерение интенсивности нулевого порядка дифракционной картины, по которой определяют дифракционную эффективность голограммы. Однако этот способ не обеспечивает оперативного определения дифракционной эффективности в реальном масштабе времени, т.е. во время регистрации голограмм, т.к. в нем измеряют интенсивность света, прошедшего в нулевой порядок через пленку без записи, и интенсивность света, прошедшего через пленку в нулевой порядок после проявления, а затем считывают их разность. Целью изобретения является увеличение оперативности определения дифракционной эффективности. Поставленная цель достигается тем, что в способе определения дифракционной эффективности голограмм, зарегистрированных на пленках термопластических фотопроводников, нанесенных на прозрачную подложку с токопроводящим покрытием, включающем зарядку, экспонирование, проявление и стирание нагревом, формирование дифракционной картины, измерение интенсивности нулевого порядка дифракционной картины, по которой определяют дифракционную эффективность голограммы, согласно изобретению, измеряют интенсивность света в н улевом порядке дифракционной картины в начальный момент времени проявления и распределение интенсивности света в нулевом порядке во время проявления, выделяют из них переменную составляющую интенсивности света и определяют дифракционную эффективность по формуле: h = Io (t ) 2Io o , где t время проявления, Io - интенсивность света в начальный момент времени проявления, Io (t ) - переменная o составляющая интенсивности света во время проявления. Дифракционная эффективность определяется как h = II ( t ) , где II (t ) - интенсивность света в луче первого Ioп порядка дифракции, Iоп - интенсивность света в опорном луче. Если не учитывать незначительное постоянное поглощение света в носителе, интенсивность света в луче нулевого порядка дифракции до начала развития деформаций поверхности пленки I o = I oп . При проявлении голограммы нагревом на поверхности пленки развивается регулярный рельеф, на котором часть падающего света дифрагирует в первые и т.д. порядки. С ростом интенсивности света в первом порядке дифракции при развитии рельефа поверхности пленки соответственно падает интенсивность света в недмфрагирующем луче нулевого порядка дифракции. Вклад интенсивности света лучей II, III и т.д. порядков по сравнению с вкладом 1 порядка в изменение интенсивности света луча нулевого порядка пренебрежимо мало. Поэтому можно представить значение переменной o составляющей светового сигнала в луче нулевого порядка как I0 (t ) = 2II ( t) . Исходя из вышеизложенного, дифракционную эффективность определяют по формуле h = Io (t ) . Для этого с помощью фотоприемного 2Io o устройства измеряют интенсивность света в нулевом порядке дифракционной картины во время проявления (фиг. 2), а затем из преобразованного (светового в электрический) сигнала выделяют начальные значения Io (t = 0) и переменную составляющую I0 (t ) , определяют их отношение o I0 ( t ) 2Io o которое равно дифракционной эффективности записываемой голограммы. Заявляемый способ поясняется устройством и на фиг. 1 представлена блок-схема устройства для определения дифракционной эффективности. На фиг. 2 представлены: а - график зависимости интенсивности света в нулевом порядке от времени проявления; б - график зависимости выделенной переменной составляющей интенсивности света в нулевом порядке Io (t ) ; в - график зависимости дифракционной эффективности h(t ) = Io ( t ) 2Io o . Сплошная кривая соответствует времени проявления t= 2,5 ms, пунктирная - t>5 ms. Устройство содержит блок питания 1, оптическую схему 2 с источником света-Не-Ne лазером для регистрации голограмм Френеля. В качестве носителя записи используется пленка 3 термопластического фотопроводника толщиной 1,1 мкм на основе сополимера эпоксипропилкарбазола с 5 мас. % бутилглицидилового эфира, сенсибилизированного 3 мас. % тринитрофлуорен-дицианометилена, нанесенная на стеклянную подложку 3, размером 40 x 40 x 2 мм 3, с токопроводящим покрытием из двуокиси олова, сопротивление которого 25 Ом. Управление регистрацией информации осуществляют с помощью последовательно соединенных блока 6 зарядки пленки в коронном разряде, блока 7 экспонирования, блока 8 проявления, блока 9 считывания. приемное устройство которого расположено в первом порядке дифракционной картины восстановленного изображения и блока 10 стирания. Выходы блока проявления 8 и блока 10 сравнения имеют связь со входом нагрева ключевого коммутатора 11. Фотоприемное устройство 12 располагают в нулевом порядке дифракционной картины восстановленного изображения. Выход фотоприемного устройства соединен со входом параллельно расположенных блока 13 выделения Io (t ) и блока 14 определения Io , выходы которых соединены с делителем 15. Выход делителя 15 o соединен со входом компаратора 16, выход которого соединен со входом нагрева ключевого коммутатора 11. Выход ключевого коммутатора 11 соединен с токопроводящим покрытием 5. Для реализации способа пленку указанного состава заряжают в коронном разряде с постоянным током плотностью 0,01 А/м 2 до потенциала 120 В. Регистрируют голограмму плоского волнового фронта - время экспонирования 0,1 с, интенсивность света 10-1 Вт/м 2. Затем голограмму проявляют нагревом, пропуская импульс тока I=14 А через проводящее покрытие 5. За время проявления с помощью фотоприемного устройства 12 регистрируют интенсивность света в нулевом порядке дифракционной картины. Из электрического сигнала на выходе фотоприемника с помощью блока 13 выделяют переменную составляющую Io (t ) . Одновременно сигнал с выхода фотоприемника поступает на вход блока 14, на выходе которого получают сигнал, соответствующий Io o интенсивности света в начальный момент времени проявления. Блок 14 выполнен в виде интегратора со временем интегрирования значительно большим времени проявления. Сигналы, соответствующие Io (t ) и Io , o поступают на делитель 15, на выходе которого получают сигнал, соответствующий дифракционной эффективности голограммы. Затем этот сигнал поступает на один из выходов компаратора 16, на другой вход которого заранее подают сигнал, соответствующий заданному значению дифракционной эффективности h = 2%(0,1 - 30 %) . При достижении значения определяемой дифракционной эффективности h = 2%(0,1 - 30 %) на выходе компаратора 16, появляется сигнал на остановку проявления, который поступает на вход ключевого коммутатора 11 и отключает цель нагрева. Затем происходит считывание и стирание голограммы. Ограничение процесса стирания можно осуществить аналогичным способом. При этом значение дифракционной эффективности устанавливается h = 0 .