Введение к работе
Актуальность. Настоящая диссертационная работа посвящена исследованию фазико-тбхнических характеристик фоточувствительного материала_ OHNI вех 352 для регистрации голографической информации, исследованию режимов и разработке устройств записи голографической информация, основанных на новых принципах и передовой технологии изготовления оптических систем подобного класса.
Существующая потребность записывать и хранить большие объемы информации привела к выводу о необходимости создания систем памяти, основанных на иных, отличных от магнитных или полупроводниковых принципов записи и хранения информации. Одним ' из наиболее перспективных вариантов решения такой задачи является создание голографических запоминающих устройств (ПЗУ), позволяющих записывать информацию с большой плотностью и хранить эе длительный срок. При разработке таких систем одной из основных задач является разработка блока записи, которая включает в себя две подзадачи: это физическое исследование и разработка режимов записи информации и разработка устройств, осуществляющих такую запись. Именно в этих двух взаимосвязанных направлениях ведутся сейчас исследования. Однако до сих пор нет оптических систем записи голографической информации, удовлетЕорящих существующим потребностям в нужной мере: I) по быстродействию записи, поскольку обычно в процессе проецирования информация на носитель гак или иначе используется механическое перемещение; 2) по компактности устройств записи из-за испольеовапия громоздкой эптической элементной базы; 3) по совместимости с оптичвсккма вычислительными машинами, из-за использования электронных а других способов обработки и управления записью. В настоящее время, благодаря развитию элементной базы, как например создание цвухкоординатшх одноэлементных акустооптачесхих дефлекторов,' волоконно-оптических переключателей, использующих для своей работы оптические сигналы, и оптических элементов в интегральной исполнении появилась возмокность создания голографических систем записи, способных восполнить в какой-то степени существующий пробел и решить указанные задачи. Однако в настоящее время не тлеется материалов, полностью удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к регистрирующим средзм для голографии. Отсутствие
сред, которые можно будет эффективно использовать в голографических ЗУ, в значительной степени тормозит разработку этих устройств.
Указанная тема исследований выполнялась согласно координационного плана НИР HAH КР, Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе РАН и НИЦ "ЗКалын" HAH КР по проблеме "Оптическая голография" на 1990-95гг.
Актуальность данной работы заключается в том, что она посвящена исследованию физико-технических свойств нового фоточувствительного материала ошп DEX 352, американской фирмы DU PONT и разработке режимов и устройств записи бинарных, аналоговых информации и изобразительных голограмм.
Целью диссертационной работы является: Исследование физико-технических характеристик, оптимизация режимов и разработка устройств записи цифровых, аналоговых информации и изобразительных голограмм в новом фоточувствительном материале OMNI DEC 352.
Для достижения указанной цели в работе решаются следующие основные задачи;
-экспериментальное исследование физико-технических характеристик, оптимизация режимов записи голограмм цифровых, аналоговых информация и изобразительных голограмм в фоточувствительном материале OMNI DEX 352 с высокой дифракционной эффективностью;
-теоретическое и экспериментальное исследования повышения плотности записи голографической информации путем записи наложенных голограмм и оптимизация режимов записи голографической информации в фотополимэризущейся среде OMNI DEX* 352 для повышения плотности записываемой информации на единицу площади.
-разработка устройств обеспечивающих оптимальные режимы записи голограмм на носителе.
. Научная новизна диссертационной работы заключается е следующем:
-Проведены комплексные исследования оптимальных режимов записи голографической информации в фоточувствительном материале ошп DEX 352 для регистрации бинарных информации с дифракционное эффективностью T]=33,5S, аналоговых информации с отношением сигнал/шум 47:1 и изобразительных голограмм. Установлень чдинамика изменения дифракционной эффективности в процессе
формирования голограмм, зависимость дифракционной эффективности голограмм от мощности лазерного излучения и угла между опорным и предметным пучками;
. -установлены оптимальные параметры записи, при которых происходит фазовое голографическое самоусиление записи в фотополимеризувдейся среде OMNI DEX 352.
-Впервые проведены экспериментальные исследования процесса записи наложенных голограмм в фоточувствительном материале ошп DEX 352 для повышения плотности записи голографической информации, разработаны режимы записи наложенных голограмм в данном материле. Исследованы влияния дифракционной эффективности и отношения сигнал/шум на информационной плотности носителя.
-разработаны способы восстановления лазерного луча и записи наложенных голограмм на дисковый накопитель покрытый фотополимеризувдейся средой ошп dex 352 и голографический дисковый накопитель. Исследованы особенности работы основных компонентов этих устройств и определены оптимальные характеристики их работы.
Достоверность ' научных положений, выводов и практических рекомендаций, приведенных в данной работе, подтверждается корректным обоснованием принципов построения моделей, наглядностью технической интерпретации этих моделей, экспериментальными результатами-.
Практическая ценность работы заключается в том, что фоточувствительный материал ОШП DEX352 пригоден для регистрации объектов изобразительных искусств и для записи голографической информации в цифровом и аналоговом видах, а также с успехом может применятся для интерферометрии в реальном масштабе времени. Использование полученных результатов при записи цифровых и аналоговых голографических информации обеспечивает возможность применения фоточувствительного материала ошп DEX 352 в качестве постоянного оптического накопителя вычислительных машин. .Режим самоусиления обеспечивает формирование в 0!ЛЛ DEX * 352 однородных по глубине решеток с высокой дифракционной эффективностью и угловой селективностью в условиях сниженных требований к виброустойчивости голографической установки. Преимущество фоточувствительного материала 01311 DEX352 от других материалов для голографии.з том, что он обладает возможностью воспроизведения голограмм d высокой дифракционной эффективностью
непосредственно при воздействии записывающего лазерного излучения, не требует "мокрой" обработки и устойчив к таким внешним воздействиям как пыль, электромагнитные поля, а также обеспечивает долговечность хранения голографической информации. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, разработанные способы отклонения лазерного излучения, записи наложенных голограмм на дисковый накопитель и методика записи наложенных голограмм дает возможность создания устройств, которые в свою очередь позволяют повысить скорость записи голографической информации записывающими устройствами, получить компактные системы голографической памяти, совместить ГЗУ с оптическими вычислительными машинами.
На защиту выносятся следующие основные положения:
I.Динамика изменения фотооптических параметров в фотополи-меризупцейся среде OJINI DEX352 под действием лазерного излучения в секундной области и режимы при которых происходит голографическое самоусиление.
2.Разработанные режимы записи голограмм позволяют получать голограммы цифровых информации с дафракционной эффективностью 33,5 (без учета отражений), аналоговых информации с отношением сигнал/шум 47:1 и наложенные голограммы с дифракционной эффективностью "2% при отношении сигнал/шум 12,5:1. .
3.Способ записи наложенных голограмм на дисковый накопитель покрытый фотополимеризущейся средой OMNI DEX 352 во время радиального вращения диска и голографический дисковый накопитель с повышенным быстродействием.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: международной конференции "Проблемы механики и технологии" (Бишкек, 1994 г.); международной конференции "Современные . методы и средства информационных технологий" (Ош, 1995 г.) и научных семинарах научно-инженерного центра "Жалын".
По . теме диссертации опубликовано 16 статьей и тезисов докладов, в том числе депонировано .3 рукописей, получены 3 положительное решение на изобретение.
Структура и объем работы. Основное содержание диссертационной работы изложено на 176 страницах машинописного -текста, иллюстрврованого 21 рисунками и содержит 4 таблицы. "ЛЕСовртацконная работа -включает в себя введение, четыре главы,
заключение, список используемой литературы и приложение. Список-литературы содержит 138 наименований.
