DE2360079C1

DE2360079C1 - Arrangement for encrypted holographic recording

Info

Publication number: DE2360079C1
Application number: DE19732360079
Authority: DE
Inventors: Gerd Ing.(Grad.) 8031 Groebenzell Widemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-12-03
Filing date: 1973-12-03
Publication date: 1985-10-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur verschlüsselten holografischen Aufnahme eines Objektes, bei der die sich in der Aufnahmeebene gegenseitig durchdringenden Wellen, nämlich die Bezugs- und die Objektwelle von dem in zwei richtungsverschiedene Teilstrahlen aufgespaltenen Strahl einer kohärenten Lichtwelle gewonnen sind und bei der die Verschlüsselung unter Zuhilfenahme eines Schlüsselmittels im Strahlengang des den Bezugsstrahl darstellenden Teilstrahls vorgenommen ist.The invention relates to an arrangement for the encrypted holographic recording of an object, in which the mutually penetrating waves in the receiving plane, namely the reference and the Object wave from the beam of a coherent one which is split into two partial beams with different directions Light wave are obtained and in which the encryption with the aid of a key means in The beam path of the partial beam representing the reference beam is made.

Für die Gewinnung der für die Aufnahme des gewünschten Hologramms erforderlichen Teilstrahlen von einem Laserausgangsstrahl ist ein Strahlteiler erforderlich. Ein solcher Strahlteiler stellt ein relativ aufwendiges verlustbehaftetes Bauteil dar. Hinzu kommt, daß der Strahldurchmesser, für den ein solcher Strahlteiler ausgelegt ist, oftmals nicht den Durchmesser aufweist, der für die Ausleuchtung der fotoempfindlichen Schicht des aufzunehmenden Hologramms erforderlich ist. In diesem Falle kann die Strahlaufweitungsoptik nicht vor dem Strahlteiler angeordnet werden. Es sind dann vielmehr zwei Strahlaufweitoptiken erforderlich, die auf der Ausgangsseite des Strahlteilers im Strahlengang je eines der beiden Teilstrahlen anzuordnen sind.For obtaining the partial beams required for recording the desired hologram a beam splitter is required from a laser output beam. Such a beam splitter is a relatively complex one lossy component. In addition, the beam diameter for which such a beam splitter is designed, often does not have the diameter for the illumination of the photosensitive layer of the hologram to be recorded is required. In this case, the beam expansion optics cannot advance the beam splitter are arranged. Rather, two beam expansion optics are then required which are based on the output side of the beam splitter are to be arranged in each case one of the two partial beams in the beam path.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Anordnung der einleitend beschriebenen Art unter Berücksichtigung des für die Verschlüsselung erforderlichen Schlüsselmittels eine weitere Lösung anzugeben, die sich durch einen erheblich reduzierten technischen Aufwand auszeichnet.The invention is based on the object for an arrangement of the type described in the introduction, taking into account specify another solution for the key means required for encryption, which is characterized by a significantly reduced technical effort.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Schlüsselmittel ein vom Strahl der kohärenten Lichtquelle ausgeleuchtetes Schlüsselhologramm ist, bei dessen Aufnahme die Richtungen der auf die fotoempfindliche Schicht des Hologrammträgers einfallenden Schlüssel- und Bezugswelle einen endlichen Winkel einschließen, und daß die rekonstruierte Schlüsselwelle (gebeugter Strahlanteil) den einen Teilstrahl und der durch das Schlüsselhologramm hindurchtretende ungebeugte Strahlanteil den anderen Teilstrahl darstellt, in dessen Strahlengang das aufzunehmende Objekt angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the key means is one of the beam of the coherent The light source is an illuminated key hologram, when it is recorded the directions of the on the photosensitive layer of the hologram carrier incident key and reference wave a finite Include angles, and that the reconstructed key wave (diffracted beam portion) the one partial beam and the undiffracted portion of the beam passing through the key hologram the other partial beam represents, in whose beam path the object to be recorded is arranged.

Bei der Erfindung wird davon ausgegangen, daß es bei der Verwendung von Schlüsselmitteln mit hohem Verschlüsselungsgrad, insbesondere Streu- oder Ätzglasscheiben, erforderlich ist, vom Glasmutterschlüssel mehrere identische Schlüsselhologramme, wie sie für das Wiederauslesen der in einem Hologramm gespeicherten verschlüsselten Information erforderlich sind, herzustellen.In the invention it is assumed that when using key means with high Degree of encryption, in particular scattered glass or etched glass panes, is required from the glass nut wrench several identical key holograms, such as those used for reading out the ones stored in a hologram encrypted information are required.

Bei der Hologrammwiedergabe und damit auch bei der Wiedergabe eines solchen Schlüsselhologramms ergeben sich erhebliche Strahlverluste. Der das Schlüsselhologramm ausleuchtende kohärente Lichtstrahl teilt sich nämlich energiemäßig auf in die den gebeugten Anteil darstellende rekonstruierte Schlüsselwelle und einen ungebeugten Anteil. Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird der durch den ungebeugten Strahlanteil an sich gegebene Energieverlust dadurch verhindert, daß das Schlüsselhologramm zusätzlich als Strahlteiler dient und dabei der ungebeugt durch das Schlüsselhologramm hindurchtretende Anteil des Ausgangsstrahls der kohärenten Lichtquelle für die Aufnahme des gewünschten Hologramms mitausgenutzt wird.In the hologram reproduction and thus also in the reproduction of such a key hologram considerable beam losses. The coherent light beam illuminating the key hologram splits namely, in terms of energy, in the reconstructed key wave representing the diffracted portion and an undeflected portion. As a result of the measure according to the invention, the amount due to the undiffracted beam portion Prevents given energy loss in that the key hologram also acts as a beam splitter is used and the portion of the output beam that passes through the key hologram without bending the coherent light source is also used for recording the desired hologram.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten
F i g. 1 eine bekannte Anordnung zur verschlüsselten holografischen Aufnahme,The invention will be explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing. In the drawing mean
F i g. 1 a known arrangement for encrypted holographic recording,

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Aufnahmeanordnung weist als kohärente Lichtwelle den Laser L auf, dessen Strahl zunächst in der Strahlaufweitoptik AO auf den für die Aufnahme des Hologramms erforderlichen Strahldurchmesser vergrößert wird. Dabei ist in F i g. 1 angenommen, daß der nachfolgende Strahlteiler ST bei vertretbarem technischen Aufwand für diesen Strahldurchmesser auslegbar ist, was, wie einleitend bereits ausgeführt worden ist, oftmals nicht zutrifft. Der durch den Strahlteiler ST hindurchgehende Anteil durchsetzt, bevor er auf die fotoempfindliche Schicht des aufzunehmenden Hologramms H fällt, den Diffusor D und das hinter ihm angeordnete transparente Objekt O. Der am Strahlteiler STreflektierte Anteil wird nach Umlenkung über den Spiegel S und Durchgang durch die Schlüsselscheibe SS ebenfalls auf die fotoempfindliche Schicht des aufzunehmenden Hologramms H zur Einstrahlung gebracht. Er stellt die Bezugswelle BWäzr, über die die Verschlüsselung des Objekts bei der Einspeicherung vorgenommen wird. Der vor dem Objekt O angeordnete Diffusor D sorgt dafür, daß jeder Objektpunkt über die gesamte Fläche des aufzunehmenden Hologramms gestreut wird.F i g. 2 shows an embodiment according to the invention.
The known recording arrangement shown in FIG. 1 has the laser L as a coherent light wave, the beam of which is first enlarged in the beam expansion optics AO to the beam diameter required for recording the hologram. It is in FIG. 1 assumes that the subsequent beam splitter ST can be designed for this beam diameter with justifiable technical effort, which, as has already been stated in the introduction, is often not the case. The portion passing through the beam splitter ST passes through the diffuser D and the transparent object O arranged behind it before it falls on the photosensitive layer of the hologram H to be recorded . The portion reflected on the beam splitter ST is after deflection via the mirror S and passage through the key disc SS also brought to irradiation on the photosensitive layer of the hologram H to be recorded. It provides the reference wave BWäzr, which is used to encrypt the object when it is stored. The diffuser D arranged in front of the object O ensures that each object point is scattered over the entire surface of the hologram to be recorded.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist gemäß der Erfindung die Schlüsselscheibe SS nach F i g. 1 in Form eines Schlüsselhologramms SHrealisiert. Das Schlüsselhologramm SH übernimmt die Funktion des Strahlteilers ST nach F i g. 1 und ist zu diesem Zweck auf der Ausgangsseite der Strahlaufweitungsoptik AO angeordnet. Der ungebeugt durch das Schlüsselhologramm SH hindurchgehende Anteil geht nun nicht verloren, sondern wird nach Umlenkung über den Spiegel S auf das aufzunehmende Objekt O eingestrahlt, und zwar unter Vorschaltung des Diffusors D. Die auf diese Weise gewonnene Objektwelle OW fällt dann auf die photoempfindliche Schicht des aufzunehmenden Hologramms H. Der die rekonstruierte Schlüsselwelle dar-In the embodiment according to FIG. According to the invention, FIG. 2 is the key disk SS according to FIG. 1 realized in the form of a key hologram SH. The key hologram SH takes over the function of the beam splitter ST according to FIG. 1 and is arranged for this purpose on the output side of the beam expansion optics AO . The portion that passes through the key hologram SH without bending is not lost, but is radiated onto the object O to be recorded after deflection via the mirror S, with the upstream connection of the diffuser D. The object wave OW obtained in this way then falls on the photosensitive layer of the hologram H to be recorded, which represents the reconstructed key wave

stellende gebeugte Anteil, der die Bezugswelle BWdarstellt, wird ebenfalls auf die fotoempfindliche Schicht des Hologramms //eingestrahlt.The diffracted portion that represents the reference wave BW is also irradiated onto the photosensitive layer of the hologram //.

Wie F i g. 2 erkennen läßt, muß der Winkel zwischen den Strahlrichtungen der rekonstruierten Schlüsselwel-Ie und dem ungebeugten Strahlanteil einen ausreichend großen Wert haben, um hinsichtlich der Gesamtanordnung zu vernünftigen konstruktiven Abmessungen zu gelangen. Dies bereitet weiter keine Schwierigkeiten, da die Größe dieses Winkels durch die gewählte Geometrie bei der Aufnahme des Schlüsselhologramms bestimmt ist. Bei den in den F i g. 1 und 2 schematisch dargestellten Anordnungen kommt lediglich kohärentes Licht mit ebenen Wellenfronten zur Anwendung. Selbstverständlich können in gleicher Weise auch Strahlen mit gekrümmten Wellenfronten, wie sie divergierende oder konvergierende Kugelwellen aufweisen, benutzt werden.Like F i g. 2 reveals, the angle between the ray directions of the reconstructed key wave must be and the undiffracted beam component have a sufficiently large value in terms of the overall arrangement to achieve reasonable structural dimensions. This does not cause any further difficulties, since the size of this angle is determined by the selected geometry when recording the key hologram is. In the case of the FIGS. 1 and 2 arrangements shown schematically comes only coherent Light with plane wave fronts is used. Of course, rays can also be used in the same way with curved wave fronts, as they have diverging or converging spherical waves, used will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Claim:

Arrangement for the encrypted holographic recording of an object, in which the waves penetrating each other in the recording plane, namely the reference and the object wave, are obtained from the beam of a coherent light source split into two different partial beams, and in which the encryption is carried out with the aid of a key in the The beam path of the partial beam representing the reference beam is made, characterized in that the key means is a key hologram (SH) which is illuminated by the beam of the coherent light source and, when recorded, the directions of the key and reference waves incident on the photosensitive layer of the hologram carrier enclose a finite angle and that the reconstructed key wave (diffracted beam portion) represents one of the partial beam forming the reference wave (BW) and the undiffracted beam portion passing through the key hologram represents the other partial beam in which Beam path the object to be recorded (O) is arranged.