Способ считывания голографической информации и устройство для его осуществления

 

1. Способ считывания голографической информации, основанный на*' освещении голограммы когерентным пучком света, формировании информационного пучка и пучка света нулевого порядка, отличающийся тем, что, с целью повы11ени1^ надёжности считывания и увел1'1чения информационной емкости, формируют пучок света, обратно направленный пучку света нуле вого порядка.2. Устройство для осуществления способа по П.1,. содержащее расположён ные на оптической оси считывающего пучка света источник когерентного излучения и матрицу голограмм, диффузный экран, расположенный на опти- j ческой оси информационного пучка, о тличающе е с я тем, что в устройство введены блок формирования обратно направленного/пучка света, объектив и блок регистрации, причем блок формирования обратно направленного пучка света установлен на оптической оси считывающего пучка/ а объектив и блок регистрации установлены на оптической оси информационного пучка с разных сторон матрицы голограмм.^Рu^Kl^SJto

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19! (1!!

А!

151! 11 С 11/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

i21) 2342298/18-24 (22) 01.04.76 (46) 15.10.83 Бюл. Р 38 (72) Н.A.Ярмош, A.Г.Куконин,.

В.К.Ероховец и Д.К.Сигитов (71) Институт технической кибернетики АН Белорусской CCP

IL53) 681.327.66(088.8) (56) 1. Кольер Р., Беркхарт К. и Лин Л. Оптическая голография, М., "Мир", 1973, с. 236-241.

2. Вагин Д.Н. Назарева Л.Г., Арсеньева Т.М. и Ванин .В.A. Голографическая миниатюризация научно-технических документов . "Оптика и спектроскопия", т. 38, Вып. 5, 1975.

3. Бродолин Л.И., Вагин Л.Н., Кальмансон В.А. и Кан A.3.. Проблемы создания средств хранения, поиска и воспроизведения больших массивов документальной информации с использованием методов голографии и растровой фотографии. Научно-техническая информация, серия 1, Р 9, 1975. (54) СПОСОБ СЧИТЫВАНИЯ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ считывания голографической информации, основайнйй на освещении голограммы когерентным пучком света, формировании информационного пучка и пучка света нулевого порядка, отличающийся тем, что. с целью повы ений надежности считывания и увеличения информационной емкости, формируют пучок света, обратно направленный пучку света нулевого порядка.

2. Устройство для осуществления способа по п.1,. содержащее расположен- ные на оптической оси считывающего пучка света источник когерентного излучения и матрицу голограмм, диффузный экран, расположенный на оптической оси информационного пучка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в устройство введены блок формированнн оаватно направленного пучка авета, объектив и блок регистрации, причем блок формирования обратно направленного пучка света установлен на оптической оси считывающего пучка, а объектив и блок регистрации установлены на оптической оси информационного пучка с разных сторон матрицы голограмм.

Изобретение относится к информационно-вычислительной технике и может быть использовано как при создании голограф>ческой документальной памяти для автоматизированных систем информационного обеспечения, так и при создании голографической цифровой памяти.. .Известны способы считывания голографической информации, основанные на считывании информации, записанной в виде Фурье-голограмм, и считывании голографической информации либо исходного изображения; либо сопряженного иэображения (1):

Известный сгособ и устройства, реа- Я лиэующие его, характеризуются отсутствием увеличения изображения при считывании, что невыгодно при технической реализации голографических памятей для систем информацион- -@ ного обеспечения библиотечного типа с записью информации в естественной форме.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ считывания голографической информации, основанный на освещение голограммы когерентным пучком света, формировании информационного пучка и пучка света нулевого порядка $2) .

Устройство для осуществления способа содержит .расположенные на оптической оси считывающего пучка света источник когерентного излучения и матрицу голограмм, диффуз.ный экран, расположенный на оптичес- 35 кой оси информационного пучка $3) .

В результате расположения транспаранта во время голографирования между фокусным и двойным фокусным расстоянием объектива Фурье-преобразо- 4О вателя при считывании голографической информации часть света дифрагирует на интерференционных решет-. ках голограммы и строит увеличенное изображение документа. Однако яркость считываемых изображений оказывается низкой, что приводит к низкой надежности считывания, а информационная емкость способа и устройства ограничена, так как при копировании считываемой информации исклю- @ чается наблюдение ее потребителем.

Для повышения надежности считывания и увеличения информационной емкости по предлагаемому способу формируют пучок света, обратно на- 55 правленный пучку света нулевого порядка.

Устройство для осуществления предлагаемого способа отличается тем, что в него введены блок формирования 66 обратно направленного пучка света объектив и блок регистрации, причем блок формиррвания обратно направленного пучка света установлен на оптической оси считывающего пучка, у а объектив и блок регистрации — на оптической оси информационного пучка с разных сторон матрицы голограмм .

На чертеже показано устройство для осуществления описываемого способа:

Устройство содержит оптически связанные исто ник 1 когерентного излучения, матрицу 2 голограмм, диффузный экран 3,. расположенный на оптической оси информационного пучка, блок 4 формирования обратно направленного пучка света, расположенный на огтической оси считывающего пучка, объектив 5 и блок б ре- гистрации, установленные на оптической оси информационногс пучка с разных сторон матрицы голограмм.

Ло запросу от потребителя матрица 2, в результате наличия шагового привода (на чертеже не показан) в двух взаимно перпендикулярных направлениях для выборки требуемой страницы информации с ее восстановлением на диффузном экране 3, занимает такое местоположение в своей плоскости, что излучение когерентного источника 1 освещает голограмму, к которой происходит обращение.

Часть падающего света источника 1 мощностью Р = " Р (здесь g -дифракционная эффективность голограммы, а Р . — мощность излучения на вы-ходе когерентного источника 1) диф" рагирует на интерференционных решетках выбранной голограммы в матрице 2 и строит в плоскости диффузного экрана 3 иэображение двумерной страницы информации. Оставшаяся часть света мощностью Р,о = РΠ— ру

Фс

= Ро (1- g) не меняя фронта н направления распространения, образует восстановленный пучок света нулевого порядка. Пучок света нулевого порядка с выхода .Матрицы 2 попадает на блок 4 обратно направленного пучка света и отражается на 180 >обратно на выбируемую голограмму в матрице 2. Вновь часть света мощностью

Р1 = p Р о -- g Р (1- g) отраженного от блока 4, дифрагирует на выбранной голограмме матрицы 2 и c ee обратной стрроны по отношению к расположению диффузного экрана 3 строит второе изображение записанного на голограмме документа.

Вследствие наличия объектива 5 иэображение этого документа оказывается уменьшенным и по команде от потребителя может осуществляться копирование считываемой информац и на фотоноситель блока 6 с одновременным ознакомлением на диффузном экране 3.

Новый образующийся пучок света нулевого порядка мощностью

Рйо = Р1а Pjñ = Ро (1-- ) отражается от выходного зеркала источника 1 и б 47979

Редактор 3. Бородкина Техред! Т,Маточка Корректор О.Макаренко

Заказ 8052/2 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 новь направляется на выбираемую голограмму в матрице 2..

Таким образом, каждый раз при прохождении волнового фронта через считываемую голограмму матрицы 2 часть энергии дифрагирует в инфор- 5 мационные порядки, где расположены диффузный экран 3 и блок 6, увеличивая мощность световых потоков в изоб-, ражениях, а следовательно, и надеж,ность считывания голографической ин- 10 формации. Увеличение мощности, дифрагируемой в информационный порядок

;диффузного экрана 3, оценивается выражением

, (-(-в ), 15 а дифрагируемой в информационный по рядок блока б - выражением

К .-(4- )(1-(q-q) ) и для практического значения

0,1 составляет величину К = 5,25 и К,,= 4 75.

В качестве система "объектив 5 блок б регистрации" может быть использован обыкновенный фотоаппарат, В результате описываемый способ прост и дешев в реализации, а устройство имеет значительно большие возможности за счет увеличения информационной емкости. Выполнение функции копирования в известных устройствах предполагает механическую замену диффузного экрана фотографическим регистратором, поэтому эти устройства оказываются неудобными при пользовании,. а быстродействие и надежность - на порядок ниже соответствующих характеристик предложенного устройства.