JPS6227784A - ホログラフイ−における光学的四波混合方法 - Google Patents
ホログラフイ−における光学的四波混合方法Info
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- JPS6227784A JPS6227784A JP61167721A JP16772186A JPS6227784A JP S6227784 A JPS6227784 A JP S6227784A JP 61167721 A JP61167721 A JP 61167721A JP 16772186 A JP16772186 A JP 16772186A JP S6227784 A JPS6227784 A JP S6227784A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
- G02F1/3534—Three-wave interaction, e.g. sum-difference frequency generation
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
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- Liquid Crystal (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は動的ホログラム記録に関する。
従来の技術及びその問題点
動的ホログラム記録装置は一種の光学的四肢混合器であ
る。「記録」モードでは装置内で２つの光波が干渉させ
られてその光学的特性に変化を生じ、干渉縞パターンに
より（一時的な）ホ［１グラム記録を形成する。「再生
」モードでは第３の光波−必ずしも同一の周波数である
必要はないが−が装置に入射されて記録されているボロ
グラムと干渉して第４の回折波を生じるように構成され
ている。
る。「記録」モードでは装置内で２つの光波が干渉させ
られてその光学的特性に変化を生じ、干渉縞パターンに
より（一時的な）ホ［１グラム記録を形成する。「再生
」モードでは第３の光波−必ずしも同一の周波数である
必要はないが−が装置に入射されて記録されているボロ
グラムと干渉して第４の回折波を生じるように構成され
ている。
四肢混合器の一例はビスマスシリコン酸化物混合器であ
って、この場合は記録はそれが結晶媒体中でのフォトキ
ャリヤの局部捕獲によって生じるものである限り電子的
に実行される。これに対して記録が熱的効果によって生
じる別の形式の混合器が英国特許第ＧＢ２１５４０２４
Ａ号明細占に記載されており、注意が必要である。本発
明は上記特許用ＩＩＩｔａ中に記載されている四肢混合
を行なう方法の変形に関係している。
って、この場合は記録はそれが結晶媒体中でのフォトキ
ャリヤの局部捕獲によって生じるものである限り電子的
に実行される。これに対して記録が熱的効果によって生
じる別の形式の混合器が英国特許第ＧＢ２１５４０２４
Ａ号明細占に記載されており、注意が必要である。本発
明は上記特許用ＩＩＩｔａ中に記載されている四肢混合
を行なう方法の変形に関係している。
上記特許明細書においては装置を３つのはっきり異なっ
た段階、すなわち１）温度の安定化、２）ホログラムイ
メージの露出及び現像、３）ホ［１グラムを「第３の波
」により照射することによる「第４の波」の形成よりな
る各段階を循環的に動作させることが検討されている。
た段階、すなわち１）温度の安定化、２）ホログラムイ
メージの露出及び現像、３）ホ［１グラムを「第３の波
」により照射することによる「第４の波」の形成よりな
る各段階を循環的に動作させることが検討されている。
またその際液晶層により構成される活性媒体をセル状に
構成し、熱的質量を最小化して熱拡散を減少さＵる思想
が明確に述べられている。しかし、その後光四波混合を
セル壁を通過してなされる活性層の一部から他の部分へ
の熱伝導効果が無視できる程短時間で実行する方法が見
出された。かかる状況下では上記装置はホログラムの露
出と現像が部分的に第３の波によるホログラムの照明と
重複するような方式で動作されるのが有利である。
構成し、熱的質量を最小化して熱拡散を減少さＵる思想
が明確に述べられている。しかし、その後光四波混合を
セル壁を通過してなされる活性層の一部から他の部分へ
の熱伝導効果が無視できる程短時間で実行する方法が見
出された。かかる状況下では上記装置はホログラムの露
出と現像が部分的に第３の波によるホログラムの照明と
重複するような方式で動作されるのが有利である。
問題点を解決するための手段
本発明はゲスｌ−多色性色素を含む液晶層を所定の温度
で熱的に安定化させ、色素が選択的に吸収する波長の第
１及び第２の光を該層中で干渉ざＶて熱的ホログラム及
びそれに伴なう位相ホログラムを形成し、さらに色素を
実質的に透過する第３の波を使って該層を照明し、位相
ホログラムと相互作用させてホログラムにより回折され
た第４の波を形成する段階よりなるホログラフィ−にお
ける光学的四波混合方法であって、第３の波による照明
は第１及び第２の波による照明が開始された後、かつ第
１及び第２の波による照明が持続している間に開始され
、さらに第３の波による照明は第１及び第２の波による
照明が終了するまでは打切られないことを特徴とする方
法を提供する。
で熱的に安定化させ、色素が選択的に吸収する波長の第
１及び第２の光を該層中で干渉ざＶて熱的ホログラム及
びそれに伴なう位相ホログラムを形成し、さらに色素を
実質的に透過する第３の波を使って該層を照明し、位相
ホログラムと相互作用させてホログラムにより回折され
た第４の波を形成する段階よりなるホログラフィ−にお
ける光学的四波混合方法であって、第３の波による照明
は第１及び第２の波による照明が開始された後、かつ第
１及び第２の波による照明が持続している間に開始され
、さらに第３の波による照明は第１及び第２の波による
照明が終了するまでは打切られないことを特徴とする方
法を提供する。
上記の温度の安定化は液晶のネマチック相／等方相転移
温度を１℃以上は下回らない温度でなされるように構成
するのが好ましい。
温度を１℃以上は下回らない温度でなされるように構成
するのが好ましい。
上記装置の動作は一様に配向した液晶の分子配向方向面
内で偏光している光の屈折率がネマチック相／等方相転
移温度の直下の温度範囲では温度の比較的強い関数であ
ることをその原理としている。場合によっては、特に液
晶がカイラル成分を含んでいる場合及び／又は液晶の２
つの主面における配向方向が互いにある角度で傾いてい
る場合には上記効果はゼロでない傾斜角を生じる分子配
向系の傾斜角の温度依存性効果によってさらに増幅され
る。
内で偏光している光の屈折率がネマチック相／等方相転
移温度の直下の温度範囲では温度の比較的強い関数であ
ることをその原理としている。場合によっては、特に液
晶がカイラル成分を含んでいる場合及び／又は液晶の２
つの主面における配向方向が互いにある角度で傾いてい
る場合には上記効果はゼロでない傾斜角を生じる分子配
向系の傾斜角の温度依存性効果によってさらに増幅され
る。
実施例
以下、本発明実施例の四肢混合器及びその動作を図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
装置の心臓部は液晶の薄い層１である。これは厚さが約
１０ミクロンであるのが典型的で、例えば４−シアノ−
４’ −Ｎ−へキシルビフェニルでよい。液晶層は協働
して液晶層を密封するハーメチックシール外囲ないしセ
ルを形成する透明な前後面シート２及び３．及びエツジ
シール４により保持される。
１０ミクロンであるのが典型的で、例えば４−シアノ−
４’ −Ｎ−へキシルビフェニルでよい。液晶層は協働
して液晶層を密封するハーメチックシール外囲ないしセ
ルを形成する透明な前後面シート２及び３．及びエツジ
シール４により保持される。
セルの活性（動作）域は極めて小さく、鈎型的には直径
１０＃を超えない。分解能が５μｍの場合この面積は理
論的に３×１０６ピツト近い容Ｍを提供する。一方１μ
ｌの分解能が可能であればこの数字は１０”ビットに近
くなる。液晶層は特定の温度に維持してやる必要があり
、このため何らかの温度安定室が必要である。通常これ
にはリンカム →ナイエンティフィック ィンスッルメ
ンツ リミテッド（英国、ザリー州、カーシ１フルトン
ビーチズ）などより市販の光透過加熱冷却ステージを用
いる。かかるステージを６で示すが、その壁面は液晶セ
ルの前後シート２及び３に密着されて環状の室を画成し
、温度制御された金属ブロックによる伝導により液晶の
温度が制御される。
１０＃を超えない。分解能が５μｍの場合この面積は理
論的に３×１０６ピツト近い容Ｍを提供する。一方１μ
ｌの分解能が可能であればこの数字は１０”ビットに近
くなる。液晶層は特定の温度に維持してやる必要があり
、このため何らかの温度安定室が必要である。通常これ
にはリンカム →ナイエンティフィック ィンスッルメ
ンツ リミテッド（英国、ザリー州、カーシ１フルトン
ビーチズ）などより市販の光透過加熱冷却ステージを用
いる。かかるステージを６で示すが、その壁面は液晶セ
ルの前後シート２及び３に密着されて環状の室を画成し
、温度制御された金属ブロックによる伝導により液晶の
温度が制御される。
シート２及び３の熱伝導率は液晶層の良好な熱的安定性
を得るのに大きな影響を与え、このためガラスよりもサ
ファイアがシートの材質として好まれる。ただし、この
場合サファイアの複屈折について適切な配慮をはらう必
要がある。波面の歪みを防ぐにはこれらのシートは良好
な光学的品質のものでなければならない。
を得るのに大きな影響を与え、このためガラスよりもサ
ファイアがシートの材質として好まれる。ただし、この
場合サファイアの複屈折について適切な配慮をはらう必
要がある。波面の歪みを防ぐにはこれらのシートは良好
な光学的品質のものでなければならない。
液晶層は第１の波長の２つの入射光干渉ビームに応じて
その光について生じる干渉パターンに対応した強度分布
を有する熱的イメージを形成する。
その光について生じる干渉パターンに対応した強度分布
を有する熱的イメージを形成する。
光はパルス化されたコヒーレント光であって、例えばル
ビーレーザから得られる。従って、液晶層はこの光の波
長と合致した吸収帯を有する多色性ゲスト色素を含有し
、もって入射する放射を効果的に吸収するように構成さ
れている。色素はまた液晶層を照明して「第４の波」を
生じる第３の波の光については実質的に透明でなければ
ならない。
ビーレーザから得られる。従って、液晶層はこの光の波
長と合致した吸収帯を有する多色性ゲスト色素を含有し
、もって入射する放射を効果的に吸収するように構成さ
れている。色素はまた液晶層を照明して「第４の波」を
生じる第３の波の光については実質的に透明でなければ
ならない。
第３の波に対しては透明で、また第１及び第２の波に対
しては吸収を生じるこの動作上の対照性を得る一つの方
法は第１及び第２の波に使用する光とは異なった波長の
光を第３の波について使用することである。しかし−の
偏光面について３０％の吸収を生じそれと直交する偏光
面については０．２％の吸収しか生じない多色性色素が
使用できるので、この異なった波長の光の使用は必須で
はない。この場合は適当に偏光面を選択することで４つ
の波全てについて同一の波長を使用することができる。
しては吸収を生じるこの動作上の対照性を得る一つの方
法は第１及び第２の波に使用する光とは異なった波長の
光を第３の波について使用することである。しかし−の
偏光面について３０％の吸収を生じそれと直交する偏光
面については０．２％の吸収しか生じない多色性色素が
使用できるので、この異なった波長の光の使用は必須で
はない。この場合は適当に偏光面を選択することで４つ
の波全てについて同一の波長を使用することができる。
装置を動作させる際は、液晶層が必要な温度に安定化さ
れると直ちに液晶層の照明が開始される。
れると直ちに液晶層の照明が開始される。
これは色素による光の吸収が局部加熱を生じてそれが液
晶分子に伝達され複屈折の局部的低下が生じるまでは第
３の波による照明なしに進行される。
晶分子に伝達され複屈折の局部的低下が生じるまでは第
３の波による照明なしに進行される。
この状態は数１０ナノ秒後には検知されはじめるのが典
型的である。第１及び第２の波はこの時点以降も液晶中
における空間的変調の深さく縁辺部の「視認性」）を向
上すべく持続される。第１及び第２の波による照明の持
続時間の限度は液晶層内における熱拡散効果によって決
定される。
型的である。第１及び第２の波はこの時点以降も液晶中
における空間的変調の深さく縁辺部の「視認性」）を向
上すべく持続される。第１及び第２の波による照明の持
続時間の限度は液晶層内における熱拡散効果によって決
定される。
１μｌの分ｗ４能を得ようとするならば最大持続時間は
典型的に約２０マイクロ秒であるが５μｌの分解能でよ
ければ約５００マイクロ秒まで延長することができる。
典型的に約２０マイクロ秒であるが５μｌの分解能でよ
ければ約５００マイクロ秒まで延長することができる。
第４の波において最大信号対雑音比を得るためには第３
の波による照明は第１及び第２の波による干渉効果によ
り液晶層中に生成した熱的（位相）イメージが十分な分
解能で維持されている限りできる限り長くされるべきで
ある。
の波による照明は第１及び第２の波による干渉効果によ
り液晶層中に生成した熱的（位相）イメージが十分な分
解能で維持されている限りできる限り長くされるべきで
ある。
従って第３の波による照明は第１及び第２の波による照
明が開始された後間もなく開始される。この際熱的イメ
ージが十分に形成されるまでの時間待つ必要がある。明
らかに、第１及び第２の波による照明が終了する前に第
３の波による照明を打ち切ることは意味がない。しかし
一方で第３の波による照明を第１及び第２の波が消えた
後も持続する場合はこの照明の持続は信号対雑音比の向
上が熱拡散の進行より生じる分解能の劣化によって打消
されるようになる前に切上げなければならないことも明
らかである。
明が開始された後間もなく開始される。この際熱的イメ
ージが十分に形成されるまでの時間待つ必要がある。明
らかに、第１及び第２の波による照明が終了する前に第
３の波による照明を打ち切ることは意味がない。しかし
一方で第３の波による照明を第１及び第２の波が消えた
後も持続する場合はこの照明の持続は信号対雑音比の向
上が熱拡散の進行より生じる分解能の劣化によって打消
されるようになる前に切上げなければならないことも明
らかである。
本発明の応用分野としては英国特許第ＧＢ２１５４０９
２Ａ号明細書に記載のジヨイントトランスフオーム結合
器におけるホログラム記録が特に注目される。
２Ａ号明細書に記載のジヨイントトランスフオーム結合
器におけるホログラム記録が特に注目される。
本発明は２つの光波をネマチック相／等方相相転移温度
の直下で安定化された液晶層１上で干渉させることによ
る四肢混合器を提供する。液晶層は上記光波を吸収する
ゲスト色素を含有しており、もってホログラフ位相イメ
ージに対応して形成されるホログラフ熱イメージを形成
する。位相イメージが形成され始めるとこれは上記色素
によって吸収されない「第３の光波」によって照明され
てホログラムにより回折された目的とする「第４の波」
が得られる。
の直下で安定化された液晶層１上で干渉させることによ
る四肢混合器を提供する。液晶層は上記光波を吸収する
ゲスト色素を含有しており、もってホログラフ位相イメ
ージに対応して形成されるホログラフ熱イメージを形成
する。位相イメージが形成され始めるとこれは上記色素
によって吸収されない「第３の光波」によって照明され
てホログラムにより回折された目的とする「第４の波」
が得られる。
図は本発明による装置の概略的断面図である。
１・・・液晶層、２・・・前面シー１へ、３・・・後面
シート、４・・・エツジシール、６・・・加熱冷却ステ
ージ。
シート、４・・・エツジシール、６・・・加熱冷却ステ
ージ。
Claims (2)
- （１）ゲスト多色性色素を含む液晶層を所定の温度で熱
的に安定化させ、色素が選択的に吸収する波長の第１及
び第２の光を該層中で干渉させて熱的ホログラム及びそ
れに伴なう位相ホログラムを形成し、さらに色素を実質
的に透過する第３の波を使って該層を照明し、位相ホロ
グラムと相互作用させてホログラムにより回折された第
４の波を形成する段階よりなるホログラフィーにおける
光学的四波混合方法であって、第３の波による照明は第
１及び第２の波による照明が開始された後、かつ第１及
び第２の波による照明が持続している間に開始され、さ
らに第３の波による照明は第１及び第２の波による照明
が終了するまで打切られないことを特徴とする方法。 - （２）該所定温度はゲスト多色性色素を含有する該液晶
層のネマチック相／等方相転移温度の下１℃以内の温度
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8518155 | 1985-07-18 | ||
| GB8518155A GB2178191B (en) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | Dynamic hologram recording |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227784A true JPS6227784A (ja) | 1987-02-05 |
Family
ID=10582478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61167721A Pending JPS6227784A (ja) | 1985-07-18 | 1986-07-16 | ホログラフイ−における光学的四波混合方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4793670A (ja) |
| EP (1) | EP0210012A3 (ja) |
| JP (1) | JPS6227784A (ja) |
| GB (1) | GB2178191B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2921792A1 (en) | 2014-03-19 | 2015-09-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Integrated type air conditioner with piping member support structure |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2211955B (en) * | 1987-11-04 | 1991-09-11 | Stc Plc | Optical logic device |
| US5161039A (en) * | 1989-07-12 | 1992-11-03 | Board Of Trustees, Leland Stanford Jr. University | Birefringent structures formed by photo-exposure of polymer films and method for fabrication thereof |
| US5105298A (en) * | 1989-07-12 | 1992-04-14 | Board Of Trustees, Leland Stanford Jr. University | Birefringent structures formed by photo-exposure of polymer films and method for fabrication thereof |
| US5150248A (en) * | 1989-07-21 | 1992-09-22 | Alfano Robert R | Terahertz repetition rate optical computing systems, and communication systems and logic elements using cross-phase modulation based optical processors |
| JP3864929B2 (ja) * | 2003-04-15 | 2007-01-10 | ソニー株式会社 | 液晶表示素子、画像表示装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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