DE2355702A1

DE2355702A1 - Verfahren zur aufzeichnung niederfrequenter, breitbandiger signale auf einem thermoplast

Info

Publication number: DE2355702A1
Application number: DE19732355702
Authority: DE
Inventors: Dietlind Pekau; Eckhard Dr Storck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-11-07
Filing date: 1973-11-07
Publication date: 1975-05-15
Also published as: JPS5080851A; GB1491712A

Description

Verfahren zur Aufzeichnung niederfrequenter, breitbandiger Signale auf einem Thermoplast

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung niederfrequenter, breitbandiger Signale, insbesondere von Sonar-Hologrammen, auf einem Thermoplast.

Thermoplastische Materialien zur holografischen Aufzeichnung sind bereits bekannt (s. das Buch von Kiemle/Röß "Einführung in die Technik der Holografie", Akad. Verlagsgesellschaft Frankfurt/Main, 1969, S. 217). Der thermoplastische Kunststoff ist dabei üblicherweise mit einem transparenten fotoleitenden Material auf einem Träger aufgebracht. Zur Sensibilisierung wird der äußeren Oberfläche des thermoplastischen Materials durch eine Koronabeladung eine gleichmäßig verteilte positive oder negative Ladung erteilt.

Bei der Belichtung wird der Fotoleiter dort leitend, wo Licht auftrifft, an unbelichteten Stellen dagegen bleibt er isolierend. Es entsteht dadurch ein dem Lichtinterferenzmuster entsprechendes Ladungsprofil.

Zur Entwicklung wird der Kunststoff bis zum Erweichungspunkt erhitzt» Stellen mit positiven Ladungen werden dabei von den gegenübersitzenden negativen Ladungen angezogen und umgekehrt _s wobei sich ein der Ladungsverteilung und damit der Belichtung entsprechendes Oberflächenrelief ausbildet, das durch Abkühlen fixiert wird. Auf diese Weise entsteht z.B. ein Flächen-Phasen-Hologramm c

Das Hologramm kann wieder gelöscht werden, wenn die Schicht über den Erweichungspunkt erwärmt wird. Oberflächenkräfte erzeugen dabei wieder eine glatte Schichtoberfläche und die

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Kunststoffschicht kann neu beschrieben werden.

. Im Vergleich zu anderen holografischen Aufnahmematerialien besitzen thermoplastische Materialien noch einen Nachteil. Sie zeichnen nur ein begrenztes Raumfrequenzband um eine Mittenfrequenz herum auf. Die Bandbreite ist dabei hauptsächlich von der Dicke, der Beladung und der Oberflächenspannung abhängig und beeinflußt die holografische Aufzeichnung in Abhängigkeit von der Raumfrequenz.

Sonarsignale erhält man in der akustischen Holografie dadurch, daß z.B. die Amplituden- und Phasenverteilung eines Schallfeldes, das von einem kohärent' beschallten Objekt erzeugt wird, in einer Empfangsebene abgetastet wird. Dem empfangenen Signal wird ein kohärentes Referenzsignal beigefügt und das auf diese Weise entstandene Interferenzsignal beispielsweise einem Oszillografen zugeführt oder aber einem elektrooptischen Wandler, auf dem es sichtbar dargestellt wird. Als Schallempfänger kann beispielsweise eine Matrix von Schallwandlern verwendet werden, die elektronisch abgetastet werden oder ein einzelner Schallwandler, der mechanisch über die Empfangsebene bewegt wird und dadurch das Sehallfeld zeilenweise in vorhergegebenen Abständen abtastet.

Sollen nun akustische Hologramme zum Zwecke der optischen Kurzzeitrekonstruktion auf einem thermoplastischen Material abgebildet werden, so tritt das Problem auf, daß die aufzuzeichnende Information meistens sehr niederfrequent ist. Während üblicherweise bei der holografischen Aufzeichnung etwa 500 Linien/mm auf einem thermoplastischen Material aufgezeichnet werden können, sind es bei der Aufzeichnung akustischer Hologramme auf thermoplastischem Material durchschnittlich 1 Linie/mm. Da die Resonanzfrequenz eines thermoplastischen Materials jedoch bei erheblich höheren Frequenzen liegt, erhält man dadurch ein sehr schlechtes Signal/Rauschverhältnis.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur

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Aufzeichnung niederfrequenter, breitbandiger Signale auf einem Thermoplast anzugeben, das insbesondere für die Aufzeichnung von Sonar-Hologrammen geeignet ist und ein erheblich besseres Signal/Rauschverhältnis aufweist. ·

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, wobei die aufzuzeichnende Information auf einem elektrooptischen Wandler dargestellt wird_s wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß die Information zusammen mit einem Gitter auf dem Thermoplast aufgezeichnet wird.

Das Gitter kann ein optisches oder elektronisch erzeugtes Gitter sein, das zusammen mit der Information gleichzeitig oder sequentiell aufgezeichnet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand den Figuren näher erläutert, die schematisch zwei Beispiele von Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen«,

In Figur 1 ist mit 1 ein elektrooptischer Wandler "bezeichnet beispielsweise ein Oszillograf _s auf dem die akustischen Hologramme sichtbar dargestellt werden₀ Mit 5 ist ein thermoplastisches Material bezeichnet, das in Pfeilrichtung bewegt werden kann. Mit 2 und 4 sind Linsen bezeichnet, die die Hologramme auf das Thermoplast abbilden und mit 3 ein optisches Gitter, das zusammen mit der auf dem elektrooptischen Empfangswandler 1 dargestellten Hologramminformation gleichzeitig oder sequentiell auf dem thermoplastischen Material 5 abgebildet wird.

Das Gitter 3 ist dabei so auszugestalten, daß Summe oder Differenz von Gitter- und Signalfrequenz der Resonanzfrequenz des verwendeten Thermoplastes entspricht. Auf dem thermoplastischen Material 5 wird das Produkt aus der Hologrammtransmission und der Gittertransmission abgebildet. Bei der Rekonstruktion derartig aufgezeichneter akustischer Hologramme erhält man scharf und räumlich getrennt von der rekonstruierten

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Gitterinformation die Information der akustischen Hologramme.

Anstatt ein optisches Gitter auf das thermoplastische Material abzubilden, kann auch eine Gitterstruktur elektronisch auf dem Thermoplast erzeugt werden, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Hierbei ist mit 6 eine geeignete Elektrodenvorrichtung bezeichnet, wobei die Gitterstruktur durch den Elektrodenabstand der einzelnen Segmente gegeben ist. Die Gitterstruktur wird durch Anlegen geeigneter Spannung an die Elektrodensegmente und anschließendes Erwärmen und Abkühlen des thermoplastischen Materials, gleichzeitig oder sequentiell mit der Information, erzeugt.

Die Abstände der einzelnen Gitterlinien voneinander sollte ungefähr der doppelten Dicke des thermoplastischen Materials entsprechen, da durch diese die Resonanzfrequenz wesentlich bestimmt wird.

Aufgrund der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglichen freien Auswahl der zur Verfügung stehenden Thermoplaste durch entsprechende Gitter können auch Thermoplaste hoher Mittenfrequenz verwendet werden, bei denen die Aufzeichnungsbandbreite entsprechend größer ist. Dies ist bei der holografischen Aufzeichnung besonders vorteilhaft, da sich die Holograraminformation über eine große Bandbreite erstreckt, die dann eher in die Bandbreite des Thermoplastes fällt.

Außer akustischen Hologrammen können Fernsehbilder, die bekanntlich ebenfalls niederfrequent sind, mit dem erfindungsgemaßen Verfahren auf eine Leinwand projiziert werden.

Das Gitter braucht nicht gleichzeitig mit der Information aufgenommen zu werden, sondern kann sequentiell, d.h. vor der Informationsaufzeichnung, auf dem Thermoplast aufgebracht werden.

3 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims

Patentansprüche

f"i.. Verfahren zur Aufzeichnung niederfrequenter, breitbandiger Signale, insbesondere von Sonar-Hologrammen, auf einem Thermoplast, wobei die aufzuzeichnende Information auf einem elektrooptischen Wandler dargestellt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Information zusammen mit einem Gitter auf dem Thermoplast aufgezeichnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Information zusammen mit einem optischen Gitter gleichzeitig oder sequentiell aufgezeichnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Information zusammen mit einem elektronisch erzeugten Gitter gleichzeitig oder sequentiell aufgezeichnet wird.

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