Способ голографической регистрации быстропротекающих процессов и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 11 С 13/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4813829/24 (22) 13.04.90 (46) 15.09.92..Бюл. М 34 (75) О.И.Долгих. Г.Н.Колобродов и С.О.ДолГИХ (56) Авторское свидетельство СССР

N 263769, кл. G 03 С 9/08, 1968.

Авторское свидетельство СССР

М 610433, кл. G 03 Н 1/04, 1972. (54) СПОСОБ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к голографической регистрации быстропротекающих процессов, осуществляется на основе модуляции опорного луча на величину пропорциональной средней частоте эффекта

Доплера. Для осуществления этого эффекта пучок лазерного излучения разделяют на опорный и сигнальный пучки, направляют сигнальный пучок на объект и объединяют опорный пучок и отраженный от объекта сигнальный пучок в плоскости носителя информации, перед объединением опорного и отраженного от объекта сигнального пучка часть отраженного от объекта сигнального пучка преобразуют в сигнал, пропорциональный средней частоте эффекта Доплера, обусловленного скоростью движения объекИзобретение относится к автоматике, а точнее к области регистрации быстропротекающих процессов.

Известен способ голографической регистрации быстропротекающих процессов, основанный на том, что преобразованию по частоте подвергают сигнальный луч, затем

ЫЛ,» 1762318 А1 та, с г<омощью полученного сигнала преобразуют частоту опорного пучка на величину средней частоты эффекта Доплера, ограничивают апертуры преобразованного по частоте, опорного и отраженного от объекта сигнального пучков в плоскости носителя информации. После этого осуществляют линейное перемещение носителя информации в процессе регистрации с постоянной скоростью. Для осуществления способа используется устройство, содержащее лазер

1, выход которого оптически связан с первым светоделителем 2, причем первый выход первого светоделителя оптически связан со входом второго светоделителя 20, первый выход которого через последовательно расположенные отражатель и первый ограничитель 19 апертуры пучка со входом фотоприемного блока 4, вход первого фокусирующего объектива 24 является первым оптическим входом устройства, второй выход первого светоделителя 2 является оптическим выходом устройства, второй выход второго светоделителя 20 оптически связан со входом электрооптического модулятора 5, выход которого через второй ограничитель 12 апертуры пучка оптически связан с носителем информации 8, второй выход интегратора 6 подключен к управляющему входу механизма 9 перемещения носителя. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. направляют этот луч на объект, а голограмму фиксируют после прохождения рассеянного объектом излучения через узкополосный частотный фильтр.

Недостатком этого способа регистрации является то, что он не позволяет четко регистрировать перемещения смещения

1762318 объекта и его колебания, т.к, интерференционная картина списывается не основной волной интенсивности.

Известно устройство для голографической записи электрических сигналов, которое состоит из лазера, коллиматора светоделителя, отражательного зеркала, опорного и информационного каналов света, диафрагмы и носителя информации с механизмом лентопротяжки, где в информационный канал введен однополосный фазовый модулятор.

Недостатком этого устройства является невысокая точность записи, т.к. запись осуществляется не основной волной интенсивности.

Целью изобретения является повышение точности оптической регистрации информации и увеличение плотности регистрации на носителе.

Поставленная цель достигается тем, что в способе голографической регистрации информации, заключающемся в том, что пучок лазерного излучения разделяют на опорный и сигнальный пучки, направляют сигнальный пучок на объект и объединяют опорный пучок и отраженный от объекта сигнальный пучок в плоскости носителя информации, перед объединением опорного и отраженного от объекта сигнального пучков часть отраженного от объекта сигнального пучка преобразуют в сигнал, пропорциональный средней частоте эффекта Доплера, обусловленного скоростью движения объекта, с помощью полученного сигнала преобразуют частоту опорного пучка на величину средней частоты эффекта Доплера, ограничивают апертуры преобразованного по частоте опорного и отраженного от объекта сигнал ьного пучков в плоскости носителя информации, после чего осуществляют линейное перемещение носителя информации в процессе регистрации с постоянной скоростью.

Кроме того, в устройство для голографической регистрации быстропротекающих процессов, содержащее лазер, выход которого оптически связан с первым светоделителем, носитель информации, механически связанныйй с механизмом его перемещения, электрооптический модулятор, вве4ены второй светоделитель, отражатель, первый и второй фокусирующие объективы, фотоприемный блок, первый и второй ограничители апертуры пучков, интегратор и блок формирования управляющих сигналов, причем первый выход первого светоделителя оптически связан со входом второго светоделителя, первый выход которого через последовательно расположенные отражатель и первый ограничитель апертуры пучка

55 со входом фотоприемного блока, выход первого фокусирующего объектива через пер. вый ограничитель апертуры оптически связан со входом фотоприемного блока, вход первого фокусирующего объектива является первым оптическим входом устройства, второй выход первого светоделителя является оптическим выходом устройства, втором выход второго светоделителя оптически связан со входом электрооптического модулятора, выход которого через второй ограничитель апертуры пучка оптически связан с носителем информации, с которым через второй ограничитель апертуры пучка оптически связан выход второго фокусирующего объектива, вход которого является вторым оптическим входом устройства, выход фотоприемного блока подключен ко входу интегратора, первый выход которого подключен к управляющему входу электрооптического модулятора, второй выход интегратора подключен к управляющему входу механизма перемещения носителя.

Изобретение основано на введении в опорный луч блока смещения частоты луча и электрической связи управления между механизмом перемещения носителя и интегратором, причем блок состоит из набора элементов логически связанных между собой и этот блок производит смещение опорного луча на величину средней частоты эффекта Доплера, обусловленной средней скоростью движения объекта, гле запуск системы производится опорными и информационными лучами, поступающими на фотоприемник (датчик гетеродинирования света), а сигнал с этого датчика путем электрических связей через систему элементов подается на электрооптический модулятор.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для голографической регистрации быстропротекающих процессов, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ. Устройство содержит лазер 1, светоделитель 2, выполненный в виде полупрозрачного зеркала, систему 3 преобразования опорного пучка, состоящую из фотоприемника 4 (датчика гетеродинирования света), электрооптического модулятора 5, интегратора 6 и формирователя 7 управляющих сигналов, Устройство также содержит носитель информации 8 (кинолента), механизм 9 перемещения носителя информации (лентопротяжный механизм), объект регистрации 10, пучок 11 лазерного излучения, пучок 12, опорный пучок 13, отраженный пучок 14, пучок 15 излучения, поступающий из электрооптического модулятора, часть пучка опорного излучения 16, поступающий на электрооптический

1762318 модулятор, отражатель 18, ограничители апертуры пучков (щели) 17 и 19, второй светоделитель 20, часть опорного пучка 21, поступающая на фотоприемник, фокусирующие объективы 22 и 23. Опорный луч 12 после светоделителя 20 направляется на объект 10, информационный луч — это луч

14, отраженный от объекта 10, Часть опорного луча 16 направлена на электрооптический модулятор 5, делительное зеркало 20 и зеркало 18 для ориентировки опорного луча

21 на фотопоиемник 4, Для остановки вычисления средней частоты эффекта Доплера в блоке 3 вводится электрическая связь между лентопротяжкой 9 и интегратором 6.

Для автоматического включения лентопротяжного механизма в автоматическом режиме сигнал на включение лентопротяжного механизма 9 подается с интегратора 6.

В этом случае интегратор 6 дает команду на включение блока 9 после вычисления средней частоты эффекта Доплера (в ) с выбранной точностью, Устройство работает следующим образом: луч 11 лазера 1, проходя через делительное зеркало 2, делится на два луча 12 и

13 с частотой в и лоцирует движущийся объект 10, При локации объекта 10 лучом 12 с частотой в появляется отраженный луч

14, который имеет частоту в за счет эффекта Доплера. Луч 13 является опорным.

Для быстродвижущихся объектов V > 0 5 км/с разность I а1 - l достигает больших величин, например нескольких мегагерц, Поэтому для уменьшения смазывания дифракционной решетки при записи на кинопленку 8 через щель 17 в опорный луч 13 введена система преобразования опорного луча 3. Система состоит из элементов 4 — 7, которые связаны между собой электрически. Система 3 начинает работать при вводе на датчик 4 через щель 19 опорного луча 21 полученного путем деления на зеркале 20 луча 13 на лучи 16 и 21 с частотой ги1 и информационного луча 14 с частотой са.

Информационный луч 14 направляется на фотоприемник 4 фокусирующим объективом 23. Электрический сигнал с выхода фотоприемника 4 поступает на вход интегратора 6, а с выхода интегратора на вход формирователя управляющих сигналов 7, а с выхода формирователя 7 на управляющие клеммы электрооптического модулятора 5. Электрооптический модулятор 5 производит смещение введенного в него опорного луча 13 на величину средней частоты эффекта Доплера, сигналом обусловленным средней поступательной скоростью движения объекта 10. Модулированный опорный луч 15 через щель 17 направляют на кинопленку 8, т.е. блок вырабатывает электрический управляющий

5 сигнал о величине средней частоты Доплера а,. Сигнал поступает в электрический модулятор 5. При этом частота луча 16 сдвигается на величину, частично компенсирующую среднюю скорость V движения объекта 10, 10 и направляется на кинопленку 8, как разность частот си1 -сос в виде луча 15. Благодаря чему уменьшается смазывание дифракционной решетки при записи на кинопленку 8.

15 В момент включения лентопротяжного механизма 9 с него выдается сигнал на интегратор б. При этом сигнал осуществляет прекращение вычисления средней частоты эффекта Доплера в интеграторе 6. При этом

20 электрооптическим модулятором 5 осуществляется сдвиг частоты луча 13 на постоянную величину во время всего сеанса.

При движении объекта со скоростью в плоскости кинопленки образуется основная

25 бегущая волна интенсивности.

Голограмма имеет дифракционную эффективность, равную а1 a3 sin c

Я

V) ((N — в — сна ) ) ь где h< — ширина щели диафрагмы;

V> — скорость кинопленки; а2 — частота отраженного от объекта информационного луча; и1 — частота луча лазера; сос — средняя частота эффекта Допле40 а — амплитуда опорного луча: а2 — амплитуда информационного луча.

Если произошла полная компенсация разности частот между частотами си1 и в2 то дифракционная эффективность голограммы на кинопленке 8 будет равна

h) а1 аг

Формула изобретения

1, Способ голографической регистрации быстропротекающих процессов, заключающийся в том, что пучок лазерного излучения разделяют на опорный и сигнальный пучки, направляют сигнальный пучок на объект и объединяют опорный пучок и отраженный от объекта сигнальный пучок в плоскости носителя информации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регистрации и увеличения плотности реги1762318

2. Устройство для голографической регистрации быстроп ротекающих процессов, содержащее лазер, выход которого оптически связан с первым светоделителем, носитель информации, механически связанный с механизмом его перемещения, электрооптический модулятор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности регистрации и увеличения плотности регистрации на носителе, в устройство введены второй светоделитель, отражатель, первый и второй фокусирующие объективы, фотоСоставитель С.Самуцевич

Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Редактор

Заказ 3261 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 страции на носителе, перед объдинением опорного и отраженного от объекта сигнального пучков часть отраженного от объекта сигнального пучка преобразуют в сигнал, пропорциональный средней частоте эффекта Доплера, обусловленного скоростью движения объекта, с помощью полученного сигнала преобразуют частоту опорного пучка на величину средней частоты эффекта

Доплера, ограничивают апертуры преобразованного по частоте опорного и отраженного от объекта сигнального пучков в плоскости носителя информации, после чего осуществляют линейное перемещение носителя информации в процессе регистрации с постоянной скоростью. приемный блок, первый и второй ограничители апертуры пучков, интегратор и блок формирования управляющих сигналов, причем первый выход первого светоделителя

5 оптически связан с входом второго светоделителя, первый выход которого через последовательно расположенные отражатель и первый ограничитель апертуры пучка — c входом фотоприемного блока. выход перво10 го фокусирующего объектива через первый ограничитель апертуры оптически связан со входом фотоприемного блока, вход первого фокусирующего объектива является первым оптическим входом устройства, второй вы15 ход первого светоделителя оптически связан с входом электрооIlтического модулятора, выход которого через второй ограничитель апертуры пучка оптически связан с носителем информации, с которым

20 через второй ограничитель апертуры пучка оптически связан выход второго фокусирующего объектива, вход которого является вторым оптическим входом устройства, выход фотоприемного блока подключен к вхо25 ду интегратора, первый выход которого подключен к управляющему входу электрооптического модулятора, второй выход интегратора подключен к управляющему входу механизма перемещения носителя.

Способ голографической регистрации быстропротекающих процессов и устройство для его осуществления Способ голографической регистрации быстропротекающих процессов и устройство для его осуществления Способ голографической регистрации быстропротекающих процессов и устройство для его осуществления Способ голографической регистрации быстропротекающих процессов и устройство для его осуществления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических запоминающих устройствах вычислительных машин

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических запоминающих устройствах вычислительных машин

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для применения в оптических и оптоэлектронных запоминающих устройствах, использующих частоту излучения для адресации к записываемым или считываемым битам информации при станичном способе ее хранения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано как внешняя память высокопроизводительных вычислительных комплексов

Изобретение относится к вычиспитель- rion технике, применяется в аппаратуре длп записи изС Оражений предназнаиеной для регистрации обьегтоп, сильно отличающихся дпугдрхча по, интенсивности излучения Ьель H3o6pPTenv - расширение динамического диапазона решет рисуемых изобра жений при постоянном вроч-ни решстрации Способ заключався в многократном заряде внутренней смизгги ячеек матрицы и накоплении получаемого сигнала на внешней емкости с одновременной реги- :трацией излучения за времч между тактами опроса ячейки Услпоигтво содержит патрицу фотоприемни1х 1, генератор 2 импульсного напряжения стирания частота которого изменяется ь зависимости от интенсивносы ;ier iCT(ji- мого изображе ним, соедиченн in с с тирания мт гриць1, общую нагрузку С подключенную i усилителю сигнала 8 черео интегрирующую цггть и аналоговыг комму i ITOP 7 с память о соединенш г с генератором 3 задающим время опроси ячеек

Изобретение относится к оптоэлектронной вычислительной технике и может быть использовано в системах оптической обработки информации с помощью некогерентной оптики, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей транспаранта путем увеличения числа устойчивых состояний электрооптических ячеек

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в запоминающлх устройствах вычислительных машин „ Цель изобретения - расширение диапазона температур для хранения носителя с записанной информацией ,, При изготовлении носителя неорганическое вещество облучают потоком быстрых частиц и затем отжигают при температуре яыше комнатной, соответствующей стабилизации структурных дефектен в облученном неорганическом веществе„ Параметры облучения и отжига выбираются из условия оптимального соотношения полезной оптической плотности спектральных линий и неселектишюго оптического фона

Изобретение относится к оптическим накопителям данных

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании запоминающих устройств и устройств обработки информации на основе фотонного эха

Изобретение относится к устройствам обработки информации

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано в оптических запоминающих устройствах вычислительных машин и позволяет повысить качество копирования оптических фильтров или носителей информации

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании запоминающих устройств

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации, в частности к узлам оптико-механических запоминающих устройств, и позволяет повысить надежность записи и хранения информации и удобство эксплуатации
Наверх