Claims (24)
1. Интегральное оптическое устройство для записи микроголограмм, состоящее из лазерного источника когерентного излучения; оптического устройства, разделяющего исходящий из лазерного источника когерентного излучения пучок на сигнальный и опорный; оптического устройства, расширяющего сигнальный пучок; пространственного модулятора света; преобразующей оптической системы Фурье; светочувствительного материала и системы механического позиционирования, отличающееся тем, что:1. An integrated optical device for recording holograms, consisting of a laser source of coherent radiation; an optical device separating a beam emanating from a laser source of coherent radiation into a signal and reference beam; an optical device that expands the signal beam; spatial light modulator; Fourier transform optical system; photosensitive material and mechanical positioning system, characterized in that:
- лазерный источник когерентного излучения выполнен с возможностью осуществления временной модуляции потока излучения;- the laser source of coherent radiation is configured to temporarily modulate the radiation flux;
- оптическое устройство, разделяющее исходящий из лазерного источника когерентного излучения пучок на сигнальный и опорный, содержит:- an optical device that separates the beam emanating from a laser source of coherent radiation into a signal and reference, contains:
- элемент формирования сигнального пучка, на поверхности которого расположен комбинированный голографический элемент, осветительный голографический элемент и голографическая Фурье линза, при этом- an element of formation of a signal beam, on the surface of which a combined holographic element, a lighting holographic element and a holographic Fourier lens are located,
- комбинированный голографический элемент выполнен с возможностью разделения пучка, исходящего из лазерного источника когерентного излучения, на сигнальный и опорный пучки с приданием сигнальному пучку формы и однородности в плоскости осветительного голографического элемента;- the combined holographic element is configured to separate the beam coming from the laser source of coherent radiation into signal and reference beams with giving the signal beam shape and uniformity in the plane of the illuminating holographic element;
- осветительный голографический элемент выполнен с возможностью преобразования падающего на него сигнального пучка, обеспечивая формирование равнояркого светового поля и заданной угловой расходимости сигнального пучка в плоскости пространственного модулятора света;- the illumination holographic element is configured to convert the signal beam incident on it, providing the formation of a uniformly bright light field and a given angular divergence of the signal beam in the plane of the spatial light modulator;
- голографическая Фурье линза выполнена с возможностью фокусирования падающего на нее модулированного сигнального пучка, вышедшего из пространственного модулятора света, в плоскости светочувствительного материала;- a holographic Fourier lens is configured to focus the incident modulated signal beam emerging from the spatial light modulator in the plane of the photosensitive material;
- элемент формирования опорного пучка, выполненный с возможностью осуществления функции оптической линии задержки опорного пучка, придания формы опорному пучку в плоскости светочувствительного материала и формирования в заданной точке светочувствительного материала равнояркого светового поля.- an element of the formation of the reference beam, made with the possibility of implementing the function of the optical delay line of the reference beam, shaping the reference beam in the plane of the photosensitive material and the formation at a given point of the photosensitive material of a uniformly bright light field.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что2. The device according to claim 1, characterized in that
комбинированный голографический элемент выполнен с возможностью преобразования сигнального пучка таким образом, чтобы он формировал в плоскости осветительного голографического элемента равномерную освещенность, и поперечные размеры преобразованного сигнального пучка в указанной плоскости соответствовали поперечным размерам указанного осветительного голографического элемента.the combined holographic element is configured to convert the signal beam in such a way that it forms uniform illumination in the plane of the illumination holographic element, and the transverse dimensions of the converted signal beam in the indicated plane correspond to the transverse dimensions of the indicated illumination holographic element.
3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что комбинированный голографический элемент выполнен в виде волноводного голографического элемента.3. The device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the combined holographic element is made in the form of a waveguide holographic element.
4. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что комбинированный голографический элемент выполнен с возможностью контроля поляризации входящих пучков.4. The device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the combined holographic element is configured to control the polarization of the incoming beams.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что осветительный голографический элемент выполнен с возможностью пропускания сигнального пучка, промодулированного пространственным модулятором света, без искажений.5. The device according to claim 1, characterized in that the holographic lighting element is configured to transmit a signal beam modulated by a spatial light modulator without distortion.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что голографическая Фурье линза выполнена с возможностью фокусировки сигнального пучка в плоскости светочувствительного материала и обеспечения интерференции указанного сфокусированного модулированного сигнального пучка с опорным пучком в плоскости светочувствительного материала.6. The device according to claim 1, characterized in that the holographic Fourier lens is configured to focus the signal beam in the plane of the photosensitive material and to ensure interference of the specified focused modulated signal beam with a reference beam in the plane of the photosensitive material.
7. Устройство по любому из пп.1 и 6, отличающееся тем, что голографическая Фурье линза выполнена в виде волноводного голографического элемента.7. The device according to any one of claims 1 and 6, characterized in that the holographic Fourier lens is made in the form of a waveguide holographic element.
8. Устройство по любому из пп.1 и 6, отличающееся тем,8. The device according to any one of claims 1 and 6, characterized in that
что голографическая Фурье линза выполнена с возможностью контроля поляризации входящих пучков.that the holographic Fourier lens is configured to control the polarization of the incoming beams.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что осветительный голографический элемент выполнен с возможностью преобразования падающего на него сигнального пучка таким образом, что преобразованный сигнальный пучок формирует в плоскости пространственного модулятора света равнояркое изображение виртуальной фазовой маски.9. The device according to claim 1, characterized in that the lighting holographic element is configured to convert the incident signal beam in such a way that the converted signal beam forms a uniformly bright image of the virtual phase mask in the plane of the spatial light modulator.
10. Устройство по любому из пп.1, 5, 9, отличающееся тем,10. The device according to any one of claims 1, 5, 9, characterized in
что осветительный голографический элемент выполнен в виде волноводного голографического элемента.that the lighting holographic element is made in the form of a waveguide holographic element.
11. Устройство по любому из пп.1, 5, 9, отличающееся тем,11. The device according to any one of claims 1, 5, 9, characterized in that
что осветительный голографический элемент выполнен с возможностью контроля поляризации входящих пучков.that the lighting holographic element is configured to control the polarization of the incoming beams.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент формирования опорного пучка выполнен с возможностью выравнивания оптической длины хода сигнального и опорного пучков от комбинированного голографического элемента до плоскости светочувствительного материала.12. The device according to claim 1, characterized in that the element of formation of the reference beam is arranged to align the optical path length of the signal and reference beams from the combined holographic element to the plane of the photosensitive material.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент13. The device according to claim 1, characterized in that the element
формирования опорного пучка выполнен с возможностью формирования в плоскости светочувствительного материала однородного светового поля и обеспечения интерференции указанного опорного пучка со сфокусированным модулированным сигнальным пучком.the formation of the reference beam is made with the possibility of forming in the plane of the photosensitive material a uniform light field and ensuring interference of the specified reference beam with a focused modulated signal beam.
14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент формирования опорного пучка выполнен с возможностью согласования поперечного размера опорного пучка с поперечным размером сфокусированного модулированного сигнального пучка в плоскости светочувствительного материала и направления указанного опорного пучка под заданным углом с нормалью к поверхности светочувствительного материала.14. The device according to claim 1, characterized in that the element of forming the reference beam is made with the possibility of matching the transverse size of the reference beam with the transverse size of the focused modulated signal beam in the plane of the photosensitive material and the direction of the specified reference beam at a given angle with the normal to the surface of the photosensitive material.
15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на гранях элемента формирования опорного пучка размещают, по меньшей мере, один голографический элемент формования опорного пучка.15. The device according to claim 1, characterized in that at least one holographic element for forming the reference beam is placed on the edges of the support beam forming element.
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что голографический элемент формирования опорного пучка выполнен с возможностью преобразования входящего опорного пучка таким образом, чтобы он формировал в плоскости светочувствительного материала однородное световое поле и обеспечивал возможность интерференции указанного опорного пучка со сфокусированным модулированным сигнальным пучком.16. The device according to p. 15, characterized in that the holographic element of the formation of the reference beam is configured to convert the incoming reference beam so that it forms a uniform light field in the plane of the photosensitive material and provides the possibility of interference of the specified reference beam with a focused modulated signal beam.
17. Устройство по любому из пп.1, 12, 13, 14, 15, отличающееся тем, что элемент формирования опорного пучка выполнен в виде монолитного куска оптически прозрачного материала.17. The device according to any one of claims 1, 12, 13, 14, 15, characterized in that the element for forming the reference beam is made in the form of a monolithic piece of optically transparent material.
18. Устройство по любому из пп.15 и 16, отличающееся тем,18. The device according to any one of paragraphs.15 and 16, characterized in that
что элемент формирования опорного пучка имеет, по меньшей мере, одну общую грань с элементом формирования сигнального пучка и расположен таким образом, что опорный пучок, сформированный комбинированным голографическим элементом, испытывает полное внутреннее отражение на гранях указанного элемента формирования опорного пучка.that the element of formation of the reference beam has at least one common face with the element of formation of the signal beam and is located in such a way that the reference beam formed by the combined holographic element experiences total internal reflection on the faces of the specified element of the formation of the reference beam.
19. Устройство по любому из пп.15 и 16, отличающееся тем,19. The device according to any one of paragraphs.15 and 16, characterized in that
что голографический элемент формирования опорного пучка выполнен в виде волноводного голографического элемента.that the holographic element for forming the reference beam is made in the form of a waveguide holographic element.
20. Устройство по любому из пп.15 и 16, отличающееся тем,20. The device according to any one of paragraphs.15 and 16, characterized in that
что голографический элемент выполнен с возможностью контроля поляризации входящих пучков.that the holographic element is configured to control the polarization of the incoming beams.
21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент21. The device according to claim 1, characterized in that the element
формирования сигнального пучка выполнен в виде монолитного куска оптически прозрачного материала.the formation of the signal beam is made in the form of a monolithic piece of optically transparent material.
22. Устройство по п.1, отличающееся тем, что22. The device according to claim 1, characterized in that
пространственный модулятор света выполнен в виде отражательной жидкокристаллической матрицы на кремнии, которая примыкает к осветительному голографическому элементу.spatial light modulator is made in the form of a reflective liquid crystal matrix on silicon, which is adjacent to the lighting holographic element.
23. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пространственный модулятор света прилегает к одной из сторон элемента формирования сигнального пучка.23. The device according to claim 1, characterized in that the spatial light modulator is adjacent to one of the sides of the signal beam forming element.
24. Устройство по п.1, отличающееся тем, что24. The device according to claim 1, characterized in that
пространственный модулятор света прилегает к осветительному голографическому элементу.
spatial light modulator is adjacent to the lighting holographic element.