DE2245754A1

DE2245754A1 - Verfahren und vorrichtung zur speicherung von hologrammen

Info

Publication number: DE2245754A1
Application number: DE2245754A
Authority: DE
Inventors: Yoshitada Oshida
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1971-09-18
Filing date: 1972-09-18
Publication date: 1973-04-12
Also published as: JPS5123189B2; DE2245754C3; US3834787A; DE2245754B2; JPS4839048A

Description

Verfahren und'Vorrichtung zur Speicherung von Hologrammen (Priorität: 18. September 1971, Japan, Nr. 72 675/71)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung bzw. Speicherung von Hologrammen und bezieht sich insbesondere auf die Kompensation-von in einem Raummodulator erzeugten Störungen, der' einen Lichtstrahl zur Aufzeichnung der Information phasenmoduliert.

Um auf einem bestimmten Hologrammedium eine Anzahl von Hologrammen in Form einer Matrix mittels einer Doppelbelichtungseinrichtung unter Verwendung eines Bezugslichtstrahls, der unter einem bestimmten Winkel projiziert wird, und eines Ob^ektlichtstrahls, der durch einen Raummodulator hindurchgeschickt wird, der die Phase des hindurchtretenden Lichts versdsLebt, aufzeichnen zu können, wobei sämtliche rekonstruierten oder wiedergegebenen Bilder vieler aufgezeichneter Hologramme an der gleichen Stelle erzeugt werden können, muß ein Lichtstrahl verwendet werden, der schräg auf den Raummodulator fällt. Hierbei besteht Jedoch der Nachteil, daß, wenn das Licht schräg auf den Raummodulator fällt, der Licht-Transmissionsfaktor des Raummodulators Änderungen unterworfen ist, die sich in den auf dem Hologrammmedium aufgezeichneten Signalen als Störungen auswirken.

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Raummodulatoren werden allgemein aus Gadoliniummolybdat hergestellt. Auf den beiden Seiten des Gadoliummolybdatkristalls sind Elektrodenplatten vorgesehen, mit denen mittels Spannungen der Zustand des Kristalls verändert werden kann. Der Gadoliniummolybdatkristall wird durch Spannungen zwischen zwei Zuständen umgeschaltet. Hierbei sei der eine Zustand der Zustand A und der andere der Zustand B.

Hologramme werden durch Doppelbelichtung in folgender Weise hergestellt. Bei einem optischen System mit einer Halbwellenplatte wird die Information "1" auX dem Hologrammedium aufgezeichnet, indem im Zustand A oder im Zustand B zweimal belichtet wird. Die Aufzeichnung der Information ^w0^w erfolgt durch die Kombination der ersten Belichtung im Zustand A und der zweiten Belichtung im Zustand B oder umgekehrt. Bei einem optischen System mit einer Viertelwellenplatte wird die Information "1" durch die Kombination der ersten Belichtung im Zustand A und der zweiten Belichtung im Zustand B aufgezeichnet. Die Aufzeichnung der Information "O¹¹ erfolgt durch eine erste Belichtung im Zustand B und eine zweite Belichtung im Zustand A.

Da das Licht schräg auf den Raummodulator auftrifft, sind die Lichttransmissionsfaktoren des Gadoliniummplybdatkristalls für den Zustand A und den Zustand B jeweils Änderungen unterworfen. Dies führt zu dem Nachteil, daß bei zwei Belichtungen mit gleichen Belichtungsmengen das Signal ¹¹O", für das das Wiedergegebene Lichtsignal 0 sein muß, nicht vollständig gelöscht wird¹".' Aus diesem Grunde muß der zulässige Auffallwinkel des Lichts gegenüber dem Raummodulator auf einen geringen Wert begrenzt werden, so daß die Menge der in das Hologrammedium einschreibbaren Informationen begrenzt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von Hologrammen zu schaffen, mit denen die Störungen des wiedergegebenen Hologrammbildes infolge Änderungen des Lichttransmissions-

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faktors eines Raummodulators verringert werden können. Ferner soll ein Hologrammspeichergerät geschaffen werden, das sich zur Speicherung großer Informationsmengen eignet und bei dem der zulässige Auffallwinkel des auf einen Raummodulator fallenden Lichts groß ist, und das einfach aufgebaut und billig ist.

Erfindungsgemäß v/erden die Mengen der ersten und zweiten Belichtung bei Doppelbelichtungen in geeigneter Weise gesteuert, so daß Änderungen des Lichtrransmissionsfaktors eines Raummodulators infolge des schrägen Auffallwinkels so kompensiert werden, daß die Störungen eines wiedergegebenen Hologrammbilds verringert, werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Speicherung von Hologrammen wird also auf einem bestimmten Hologrammaufzeichnungsmedium eine Anzahl von Hologrammen hergestellt, und zwar unter Verwendung eines unter einem vorherbestimmten Winkel auffallenden Bezugslichtstrahls und eines durch einen Raummodulatpr fallenden Objektlichtstrahls, mittels dessen das hindurchtretende Licht einer Phasenverschiebung unterzogen wird. Um an der gleichen Stelle sämtliche wiedergegebenen Hologrammbilder klar darstellen zu können, sind im optischen Weg des transmittierten Lichts des Raummodulators Einrichtungen zur Steuerung der Belichtungsmengen vorgesehen. Hierdurch werden Änderungen des Transmissionsfaktors des Raummodulators ausgeglichen, wenn ein Lichtstrahl schräg durch den Raummodulator hindurch-, tritt. Hierdurch können die in den wiedergegebenen Hologrammbildern erzeugten Störungen vermindert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematische Darstellungen des Aufbaues der wichtigen und 2 rp_ejQ_{e e}i_nes bekannten Hologrammspeichergeräts;

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2 ? k ^[i 7

ί'.'Γ. (in AusJ'ührungsbeispiel eines Raummodulators;

Fil^r. μ in oin-r f.;oht:riril i nchcm Darstellung die "FolarisätionnrJ(;litUM|- und den /uiiiallwinkel des auf einen Raummodulator nuftrol Bonden Lichts;

1'¹Ir. ¹J in ei)jri;i IVlorkwordinatendiagramm die Abhängigkeit des Signal-Kauschvei-hältnisses vom Auffallwinkel für Phasen·- modulationshologramme unter Verwendung einer bekannten Viertelwellenplatte;

Fig. 6 in einem Polarkoordinatendiagraram die Abhängigkeit des Signal-Rauschverhältnisses vom Auffallwinkel für Hologramme, die bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Phasenmodulationshologrammen unter Verwendung der Viertelwellenplatte hergestellt werden;

Fig. 7 in einem Polarkoordinatendiagramm die Abhängigkeit des Signal-Rauschverhältnisses Z von Phasenmodulationshologrammen in Abhängigkeit vom Auffallwinkel;

Fig. 8 In «inem Polarkoordinatendiagramm den Phasenmodulationfehler des Raummodulators in Abhängigkeit vom Auffallwinkel; und

Fig. 9 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In den Fig. 1 und 2 sind bekannte Hologrammspeicherge- rate mit je einem Phasenmodulations-Raumspeicher gezeigt. Der Holograramspeicher der Fig. 1 enthält einen Raummodulator 4 mit einer Halbwellenplatte. Das Hologrammspeichergerät der Fig. 2 enthält einen Raurnmodulator 5 mit einer Vierteiwellenplatte. In den Figuren sind mit 1 ein phasenmodulierter Lichtstrahl, mit ein Bezugslichtstrahl, mit 3 ein Hologrannaaufzeichnungsuedium, mit 8 bis 10 Linsen, und mit 6 und 7 Viertelwellenplatten be zeichnet. Ein AusführungsbeispM der Raummodulatoren ist in Fig. 3 gezeigt. Dabei besteht die Wellenplatte 21 aus einem Gado3inium molybdatkristall, der in der Form der Zähne eines Kamms geschnitten ist. An der Rückseite der Wellenplatte ist eine geschlossene

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2 ί\ ^Li

oder die gesamte Fläche überdeckende Elektrode angebracht, v;ährend an der Vorderfläche brücken- oder streifenartige Leiber Ic: befestigt sind, die senkrecht zu den Kammzähnen verlaufen, In der Mitte jedes Teils, an dem Kristall und brückenartige Elektrode 18 übereinander liegen, befindet sich ein rundes Loch 19, durch das das Licht hindurchtritt. Auf die Oberfläche des Teils ist eine transparente Elektrode aufgelegt. Die jeweils aneinander angrenzenden Brücken sind durch ein Isolierstück 20 elektrisch voneinander isoliert. Die Spannungen in Zeilen- und Spaltenrichtung werden an die brückenartigen Elektroden auf der Vorderflär.he bzw. an die transparente Elektrode auf der hinteren Fläche anbiegt. Auf diese Weise kann an jeder Schnittstelle zwischen den Zeilen und Spalten der Zustand des Kristalls in ,den Zustand A oder B geschaltet werden, um. so die Information auf. dem Hologrammaufzeichnungsmedium aufzuzeichnen. Für den Zustand A .wird die Phase des Lichts im Falle der Halbwellenplatte um eine halbe Wellenlänge bzw» im Falle der Viertelwellenplatte um eine Viertelwellenlänge gegenüber der des Zustande B vorverschQbjgn,,, Bei der Vorrichtung der Fig» 1 wird der gebündelte Lichtstrahl 1 durch die Raummodulatoren.4 bzw,, 4^f hindurchgeschickt₅ die,vor bzw. hinter der Linse 8 angeordnet sind und aus einer. Halbwellenplatte bestehen. Der gebündelte Lichtstrahl 1 und der Bezugslichtstranl 2 werden auf dem Hologrammaufzeichnungsmedium 3 als ein Interferenzstreifen aufgezeichnet, Bei der in Eig. 2 gezeigten Vorrichtung wird der gebündelte Lichtstrahl 1 durch den Raummodulator 5 oder 5' projiziert, der vor bzw» hinter der Linse in dem durch die Linsen 10 und 9 aufgeweiteten Lichtstrahl angeordnet ist, und der aus einer Viertelwellenplatte besteht. Der Lichtstrahl 2 wird durch eine weitere Viertelwellenplatte pro-, jiziert, die sich im Weg des Bezugslichtstrahls befindet und die Kristallorientierung elektrisch, invertiert oder umkehrt. Die Lichtstrahlen 1 und 2 werden auf-dem Hologrammaufzeichnungsmedium als Interferenzstreifen aufgezeichnet. Um.auf dem Hologrammauf-. zeichnungsmediuni 3 eine Anzahl von Hologrammen aufzeichnen und

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diese Hologrammanzahl an der gleichen Stelle wiedergeben zu können, muß schräg auf den Raummodulator fallendes Licht verwendet werden.

V/enn bei den Ilolographieverfahren, bei denen optische Systeme gemäß den B'ig. 1 und 2 verwendet werden, Licht schräg auffällt, so ist der Lichttransmissionsfaktor des Kristalls in den Zustanden Λ und B Änderungen unterworfen. Demzufolge wird bei der Herstellung von Hologrammen durch Doppelbelichtung mit Lichtstrahlen gleicher Belichtungstärke das Signal 0, bei dem.

das v/iedergegebene Lichtsignal gelöscht werden soll, nicht völlig gelöscht, σο daß es als Störung erscheint» Aus, diesem-Qrunde beträgt; der zulässige Schrägwinkel nur etwa i?°. -Die .engen.Gren- zen des zulässigen Schrägeinfalls des Lichts bedeuten eine geringe iti,f ormat.ioiiüüienge, die in das· Hologrammauf^eichnungsme- ,.. dl um eingeschrieben werden kann. Es würde, ein; weiteres.. -Holograismspeichorgerät mit einem Phasenmodulator vorgeschlagen, der die Fehler tier Lichtphasenmodulation in· den Zuständen Ar und. B des Kris balls bei schrägem Lichteinfall kompensiert. Aber auch bei diesem Gerät entstehen Störungen wegen des Schrägeinfall des Lichts infolge von Unterschieden des Transmissionsfaktors. Der zulässige Schrägwinkel beträgt" etwa 10,5°."

Um die erwähnten Nachteile zu vermeiden, werden erfindungsgemäß bei Doppelbelichtung die erste und zweite Belichtung unterschiedlich ausgeführt, um so die Störungen abzuschwächen. Es seien ^_1131n und ^pmn ^^e Stärke der Phasenmodulation und a* und a~ die Amplitudentransmissionsfaktoren bei der ersten und zweiten Belichtung eines Phasenmodulationselements, das eich an einer bestimmten Adresse (m, n) des Raummodulators in Fig. 3 befindet. Es seien ferner E.. und Ep die Belichtungsstärken bei der Herstellung eines Hologramms. Dann ist die Wiedergabeintensität I eines wiedergegebenen Hologrammbildes am Bit (m, n);

':?■ 0 9 B Hi / 1 ü 5 2

a₁ V E₁ exh [i (^_1mn - ψ ^

+ a_? \/ Ep exli fi (^_2mn ~fz^\ ²^ ^

Hierin ist C eine durch das Hologrammaufzeichrungsmediuin, den Zustand bei dc-r Herstellung des Hologramms und die Intensität des wiedergegebenen Lichts bestimmte. .Konstante,Bei Verwendung eines Raummodulators mit einer Halbwellenplatte sind γ ₁ und gleich 0. Im Falle der Verwendung eines Raummodulators mit einer Viertelwellenplatte beträgt die Phasenmodulation des Phasenmodulators 6 der Fig. 2 Null oder π/2 (im Falle des Phasenmodulators 7 Null oder -n/2). Fällt das Licht senkrecht auf den Raummodulator, so werden φ_ΛΎΜΛ und ά~ ^ gleich Null und te bei einem

ι mxx ^ΐπΐΐ

Raummodulator mit der Halbwellenplatte und π/2 bei einem Raummodulator mit der Viertelwellenplatte, a.* und a„ werden einander etwa gleich. Zur Erzeugung von Signalen "0" und "1" von A_111n,-kann die Phasenmodulation gemäß Tabelle 1 durchgeführt werden, wobei E₁ und E₂ gleich seien.

Tabelle 1 Beziehung zwischen Stärke der Phasenmodulation

und Signal bei senkrechtem Auffall (a) Raummodulator mit Halbwellenplatte

Signal	0	I ijjlll	*Ψ 2*	η	ι mn
0	0	0	0	0	0
1	O	0	PP ΒΓΈΓ-

a = B₁ a a₂ E = E₁ = E₂

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(b) Raummodulator mit Viertelwellenplatte

Signal	O	φ	Ψζ	^2mn	mn
O	O	η/Ζ	η/ζ	O	O
1	O	η/Ζ	π/2	a²E²

E ^ss Ε.· ⁼ Ep

Für schrägeinfeilendes Licht werden jedoch φ* und ^ (Raummodulator mit Halbwellenplatte), und a^ und a₂ werden ungleich. Nach dem Wiedergabe-Lichtentensitätsverhältnis zwischen dem Signal "1^w und dem Signal "0" (im folgenden als Signal-Rauschverhältnis S/N) bezeichnet, wird ersteresein helles Bild und das letztere ein dunles Bild, wenn das Hologramm bei gleichen Belichtungsmen^n mittels eines Raummodulators mit einer Viertelwellenplatte hergestellt wird (siehe Fig. 5 für gemäß Fig. 4 auffallendes Licht). Die Viertelwellenplatte des Raummodulators besteht in diesem Fall aus Gadoliniummolybdat (Z-Schnitt). Venn in Fig. 5 S/N 100 oder mehr sein soll, so beträgt der zulässige Einfallwinkel maximal 5°. Dies liegt daran, daß J__ nicht gleich 0 1st und das a^ und a₂ einander nicht gleich sind.

Erfindungsgemäß sind die Belichtungsmengen E₁ und Ep bei der ersten und zweiten Belichtung einander ungleich, und zwar gemäß folgender Gleichung:

Hierdurch wird das Signal-Rauschverhältnis dee wiedergegebenen Lichtsingais groß. Bei dem Belichtungsmengenverhältnis gemäß Gleichung (2) ist der zulässige Winkel für S/N gleich 100 etwa 8° (Fig. 6). Beim Hologrammspeicher vom Phasenkompensationstyp, bei dem der Phasenmodulator so eingesetzt wird, daß der Fehler

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& tier Größe der Phasenmodulation infolge des schrägen Licht-

mn ° . -

einfalls kompensiert wird, kann unter Anwendung der vorliegenden Erfindung der zulässige Winkel weiter vergrößert werden. Beim Phasenkompensattons-Hologrammspeicher werden die Abweichungen 6 ^von ^imn ^und ^2mn ^{in Gleichun}S O) ^von -ⁿ oder n/2 durch die Höhe der Phasenmodulation S des eingesetzten Phasenkompensators kompensiert. Auf diese Weise werden die beiden Phasendifferenzen der komplexen Zahlen in Gleichung (1) für das Signal *1" gleich-JT.

S/N des rekonstruierten Lichtsignals verhält sich bei schrägem Lichteinfall bei Verwendung der Phasenkompensationseinrichtung gemäß Fig. 7> wenn die Belichtungsmengen E^ und Eg einander gleich sind. Wie sich aus Fig. 7 ergibt, kann gemäß der Erfindung der zulässige Winkel für S/N = 100 auf 10,5° erweitert werden. I kann genau gleich 0 und S/N unendlich gemacht sowie der zulässige Winkel vergrößert werden, wenn unter Verwendung der Phasenmodulationseinrichtung und Ausnutzung der vorliegenden Erfindung die beiden Phasendifferenzen der komplexen Werte in Gleichung (1) für das Signal ¹¹O" gleich η gemacht werden. Dabei sind die jeweils absoluten Werte einander gleich. Tabelle 2 zeigt die relativen Intensitäten zwischen dem Signal ¹¹O" und dem Signal "1" bezüglich der wiedergegebenen Lichtintensität nach Gleichung (1) für die Phasenmodulation -Hologrammspei cherung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Tabelle 2 Relative Intensitäten des wiedergegebenen Lichts

zwischen den Signalen ¹¹O" und "1^Ir (a) Raummodulator mit Halbwellenplatte

Signal	fr	O	!?2	««2»	"Sm.	²<5_o/2 C
O	O	O	A	ί_β	O
1	O		O	2 2 a E cos

aE -E₁B₁ = a₂E_?

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(b) Raummodulator mit Viertelwellenplatte

Signal	O	O	Yz	ο	O	O /
O	O	*π/Ζ-S₀*		,Ve«
. 1		*nlZ- S₀*

aB

Fig. 8 zeigt im Polarkoordinatendiagramm die Abhängigkeit des Fehlers o*^ der Phasenmodulation bei schrägem Auf fall au; einen aus einer Viertelwellenplatte bestehenden Raummodulator. Wenn der Wert merklich groß wird, so wird auch din Größe der Phasenmodulation S , die notwendig ist, um das Signal ^M0ⁿ völlig auf 0 zu bringen, ebenfalls groß und die Intensität des Signals "1" wird gering. Der zulässige Winkel kann daher nicht beliebig vergrößert werden. Er kann jedoch auf 12 bie 13° erweitert werden, wenn die vorliegende Erfindung zur phasenkompensierten Hologrammspeicherung verwendet wird. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels näher erläutert.

Fig. 9 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur HoIogrammspeicherung. Die Vorrichtung enthält eine Laserlichtquelle 11, einen mechanischen Verschluß 12 und einen elektrischen Verschluß mit einer Viertelwellenplatte aus Gadoliniummolybdat. Sie enthält ferner einen DeüeJctor 13 zur Anordnung einer Anzahl von Hologrammen, einen Spiegel 16 und einen Strahlteiler 17t der dazu dient, den Laserlichtstrahl in einen Bezugslichtstrahl und einen Objektlichtstrahl aufzutrennen. Der Objektlicht-

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strahl 1 wird auf ein Belichtungshologramm 14 projiziert. Das einmal abgelenkte oder gebeugte Licht geht duich eine Linse 8 hindurch und fällt auf einen Raummodulator 5 (oder 4). Der Raummodulator 5 besteht aus einer Viertel-(oder Halb-)-wellenplatte aus Gadoliniummolybdat und hat beispielsweise den in Fig. 3 gezeigten Aufbau. Das aus der Laserlichtquelle 11 austretende Laserlicht ist linear in der Vertikalrichtung polarisiert, während die Kristallachsen der Viertelwellenplatte 5 (oder 4) in der Vertikal- und Horizontalachse liegen. Der phasenmodulierte, durch den Raummodulator 5 hindurchgetretene Lichtstrahl läuft durch eine Linse 8^f hindurch und wird auf ein Hologrammaufzeichnungsmedium 3 projiziert. Der durch den Strahlteiler 17 getrennte Bezugslichtstrahl 2 tritt durch ein optisches Umkehrlinsensystem 15 hindurch und ändert somit seine.optische Bahn in eine um 180° um die Achse des Linsensystems (Mittellinie in der Fig.) gedrehte Stellung. Somit wird dem Objektlichtstrahl 1 auf dem Hologrammaufzeichnungsmedium 3 ein Bezugslichtstrahl 2 überlagert. Demzufolge werden die Interferenzstreifen der beiden Lichtstrahlen auf äem Hologrammaufzeichnungsmedium aufgezeichnet. Bei Verwendung eines Raummodulators aus einer Viertelwellenplatte wird eine Viertelwellenplatte aus Gadoliniummolybdat mit elektrisch invertierter Kristallorientierung so an den Stellen 6 oder 7 angeordnet, daß die Kristallachsei vertikal und horizontal sind. Zur phasenkompensja?- ten Hologrammspeicherung wird ein Phasenkompensator 9 (oder 10) in die Bahn des Bezugslichtstrahls (oder des Objektlichtstrahls) eingesetzt.

Es soll nun das Verfahren zur Herstellung von Hologrammen unter Verwendung des Hologrammspeichers erläutert werden. Die Stellung des Lichtstrahls wird mittels des optischen D.eflektors 13 entsprechend der Stellung eines auf dem Hologrämmedium oder der Adresse (1, k) herzustellenden Hologramms gewählt. Gleichzeitig wird der mechanische Verschluß 12 ge öffnet. Dar auf wird der elektrische Verschluß 22, der entsprechend einer Eingangsinformation ein Signal in den Raummodulator einschreibt

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und der elektrisch betätigt wird, geöffnet. Hierdurch erfolgt die erste Belichtung. Nach einer vorherbestimmten Belichtungszeit t_1lk wird der Verschluß 22 geschlossen. Darauf wird das zweite dem Eingangssignal entsprechende Signal in den Raummodulator eingeschrieben. Besteht der Raummodulator aus einer Viertelwellenplatte, so werden die Richtungen der Kristallachsen der Viertelwellenplatte 6 (oder 7) elektrisch reversiert. Der Verschluß 22 wird geöffnet und es erfolgt die zweite Belichtung während einer vorherbestimmten Belichtungszeit tg^· Nach Beendigung der Belichtung werden der elektrische Verschluß. 22 und der mechanische Verschluß 12 geschlossen. Somit ist die Aufzeichnung eines Hologramms beendet. Darauf werden nacheinander weitere Hologramme an unters «friedlichen Stellen des Hologrammaufzeichnungsmediums in der obigen Weise aufgezeichnet. Der Auffallwinkel des auf den Raummodulator 5 oder 4 treffenden Strahls ist abhängig von den Aufzeichnungsstellen auf dem Hologrammauf r«ichnungsmedium. Daher werden zuvor die Werte von t,.,, bestimmt und in Übereinstimmung mit den Aufzeichnungsstellen aufgezeichnet. t^_k und tg^ werden durch Siaiersignale des Deflektors entsprechend den Aufzeichnungsstellungen des Hologramms ausgelesen. Ein Belichtungszeit-Einstellungsanschluß der Steuerschaltung für den Verschluß 22 wird automatisch oder von Hand eingestellt, so daß die Belichtungszeiten des Hologramms unterschiedlich sind. Die Belichtungsmengen E^ und Ep sind proportional t^_llc bzw.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform 1st es, wie oben erwähnt, möglich, den zulässigen Winkel von 5° bei schrä gem Lichteinfall erfindungsgemäß auf 8° zu erweitern.

Es soll nun das Verfahren beschrieben werden, bei dem ein Phasenkompensator 10 oder 9 zur Herstellung von phasenkom pensierten Hologrammen verwendet wird. Hierbei wird bei der

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zweiten Belichtung die Größe der Phasenkompensation durch den. Phasenkompensator gemäß Fig. 8 auf einen Wert festgelegt, der mit dem bei der ersten Belichtung in Beziehung steht. Der weitere Verlauf ist identisch mit dem oben beschriebenen.

Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Einstellung der Belichtungsmengen durch Änderung der Belichtungszeit, Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird jedoch auch erfüllt, wenn die Belichtungszeiten bei der ersten und zweiten Belichtung übereinstimmen. Hierbei wird ein optischer Dämpfer in den Laserstrahl gesetzt, dessen Dämpfung oder Abschwächung einstellbar ist.

Erfindungsgemäß können also bei einem System, bei dem ein Raummodulator aus einer Halb- oder Viertelwellenplatte besteht, und bei dem die Aufzeichnung beispielsweise durch Doppelbelichtung erfolgt, die Unterschiede des Transmissionsfaktors bei schrägem Lichteinfall, die vom Kristallzustand des Raummodulators abhängig sind, durch die Belichtungsmenge bzw. die während der Belichtung einfallende Liciitraenge kompensiert werden. Hierdurch ist eine Hologrammspeicherung möglich, die geringen Störungen unterworfen ist. .

Vorstehend wurde zwar ein Raummodula-Cor beschrieben, der aus Gadoliniummolybdat besteht. Die Erfindung ist jedoch auf diesen Kristall nicht beschränkt. Vielmehr kann jeder beliebige unregelmäßige ferroelektrisch« Kristall verwendet werden, beispielsweise KDP usw. Tabelle 1 zeigt die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen der Größe der Phasenmodulation und den Signalen," wenn das Licht senkrecht auf den Raummodulator fällt*. Tabelle zeigt die Signalintensitäten bei Einstellung der Belichtungsmengen entsprechend der vorliegenden Erfindung bei der phasenkompensierten Hologrammspeicherung.

Patentansprüche 309815/1052,

Claims

DA-10066 PATENTANSPRÜCHE *

(\J Verfahren zur Speicherung von Hologrammen, dadurch gekennzeichnet , daß auf einer bestimmten Stelle eines Hologrammediums mittels eines, unter einen bestimmten Winkel projizierten Bezugslichtstrahls und eines mit einer ersten Phasenverschiebung beaufschlagten Objektlichtstrahls ein Hologramm erzeugt wird, und daß auf der gleichen Stelle des Hologrammaufzeichnungsmediums ein zweites Hologramm hergestellt wird, in_dem der Be zugslicht strahl und ein mit einer zweiten Phasenverschiebung beaufschlagter Objektlichtstrahl zur doppelten Belichtung mit Belichtungsmengen verwendet werden, die jeweils unterschiedlich sind von denen des Bezugslichtstrahls und des ersten Objektlichtstrahls.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kohärente Lichtquelle (11), durch einen Strahlteiler (17), der im optischen Weg des von der kohärenten Lichtquelle abgestrahlten Lichts liegt, durch ein Lichtstrahl-Dehnungssystem (8, β¹),' das im optischen Weg eines der durch den Strahlteiler aufgeteilten Lichtstrahlen liegt, durch einen Raummodulator (5· 4), der in dem durch den Strahldehner (8, 8') gedehnten bzw. aufgeweiteten Strahl liegt und in dem durch diesen hindurchtretenden Strahl eine Phasenverschiebung bewirkt, durch ein Konden-

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satorlinsensystem, das in dem Weg des aufgeweiteten, auf den Raummodulator fallenden Lichtstrahls oder in dem durch den Raummodulator geschickten Strahl liegt, durch ein Hologrammaufzeichnungsmedium (3), das hinter dem Raummodulator (5, 4) und dem Kondensatorlinsensystem angeordnet ist, durch eine optische Einrichtung, durch die der andere, durch den Lichtstrahlteiler (17) abgetrennte Lichtstrahl unter einem bestimmten Winkel auf das Hologrammaufzeichnungsmedium gelenkt wird, und durch Einrichtungen (13) zur Änderung der für die HoIogrammherstellung benötigten Belichtungsmenge, die in dem optischen Weg des des von der kohärenten Lichtquelle (11) abgestrahlten Lichts liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß der Raummodulator (5* 4) aus einer Halbwellenplatte besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Raummodulator (5, 4) aus einer Viertelwellenplatte besteht, und daß in den Weg des Bezugslichtstrahls (2) oder des Objektlichtstrahls (1), die durch den Strahlteiler (17) aufgeteilt sind, ein Viertelwellen-Phasenmodulator (9» 10) eingesetzt ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Weg des Bezugslichtstrahls (2) oder des Ob^jektlichtstrahls (1), die durch den Strahlteiler (17) aufgeteilt sind, ein Phasenkompensator (9, 10) eingesetzt ist.·

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