Изобретение относитс к области голографии, а именно к технике записи голограмм с помощью излучени импульсного COj, - лазера с длиной волны 10,6 мкм.The invention relates to the field of holography, in particular to the technique of recording holograms using radiation of a pulsed COj, a laser with a wavelength of 10.6 microns.
Целью изобретени вл етс повышение чувствительности регистрирующего материала к голографической записи в ИК-области спектра и увеличение дифракционной эффективности и разрешающей способности, а также увеличение диапазона плотностей энергии ИК-излучени дл записи голограмм .The aim of the invention is to increase the sensitivity of the recording material to holographic recording in the infrared region of the spectrum and to increase the diffraction efficiency and resolution, as well as to increase the range of infrared energy energy densities for recording holograms.
Материал СиРс обладает, значительным поглощением на tO,6 мкм и абл ционной способностью, т.е.способностью к испарению при малых величинах теплоты. Эти свойства и обеспечивают повьш1ение чувствительности на данной длине волны.CipC material has a significant absorption at tO, 6 microns and an ablative capacity, i.e., evaporation at low values of heat. These properties provide an increase in sensitivity at a given wavelength.
Оптическа система (см.чертеж), предназначенна дл записи инфракрасных голограмм, представл ет собой обычную двухлучевую схему и состоит из импульсного COj-лазера 1 с двойным поперечным разр дом, светоделител 2, в качестве которого ис312 пользована шюскопараллельна гша сгчна из германи , плоских медных зеркал 3, 4, 5, регистрирующего матефиала 6. В качестве регистрирующего материала использовалась пленка из СиРс полученна методом вакуумного напылени при давлении 10 Тор температура стекл нной подложки 30°С, раз меры пленок 2ЛЗ см, толщина 1 мкм. Пример 1. Инфракрасное излучение импульсного COj; -лазера 1, работающего в многомодовом режиме, попадает на светоделитель 2, где расщепл етс на два пучка примерно равной интенсивности. Форма импульса: типична дл азотосодержащих смесей с общей длительностью if 5-2 мкс Один из пучков направл етс на регистрирующий материал-пленку из СиРс толщиной 1 мкм, площадью 6 см с по мощью зеркала 3, а другой попадает туда же после отражени от зеркал 4 и 5, В результате наложени двух когерентных пучков в плоскости регис рирующего материала происходит, их интерференци . Запись гйлограмм осуществл етс в результате локального воздействи ИК-излучени на пленку СиРс в соответствии с распределением интенсивности излучени в интер ференционной картине. Такое воздействие про вл етс в локальном изменении толщины пленки за счет.испа- ре:Ни вещества, т .е. в образовании рельефа на ее поверхности. Два пучка сход тс под углом 40 друг к другу в результате чего при длине волны из лучени 10., 6 мкм записываетс голографическа реш.етка с пространственной частотой 70 мм (период решетки 15 мкм). Плотность энергии Ж-излученн лазера в плоскости пленки составл ет О,1 Дж/см . При этом на плннке СиРс fзаписываетс голограмма с дифракционной эффективностью 0,9% При плотност х энергии меньше 64 О,1 Дж/см голограмма не записываетс „ Таким-образом, нижн гранична плотность энергии 0,1 Дж/см представл ет собой чувствительность пленки СиРс, П р и м е р 2, Запись ИК-голограмм производитс таким же способом, как и в примере 1, и на том же регистрирующем материале-пленке СиРс толщиной 1 мкм, площадью 6 см . Плотность энергии ИК-излучени в плоскости гшенки составл ет 0,5 Дж/см. При этом на пленке записываетс голограмма с периодом решетки 15 мкм с дифракционной эффективностью 20%. Примерз, Запись ИК-голограмм производитс таким же способом, как и в примерах 1 и 2, и на том же регистрирующем материале-пленке из СиРс толщиной 1 мкм, площадью 6 см ., Плотность энергии ИК-излучени в плоскости пленки составл ет 1,5Дж/см. При этом на пленке СиРс записываетс голограмма с дифракционной эффективностью 0,8%, При плотност х энергии , больших 1,5 Дж/см2, происходит разрушение пленки и запись голограммы становитс невозмсж Чой, Верхн граница плотностей энергий, пригодных дл записи ИК-голограмм на СиРс равна 1,5 Дж/см, Таким образом, использование пленки фталоцианина меди на стекл нной подложке в качестве материала дл записи инфракрасных голог эамм ( 1 - 10,6 мкм) позвол ет получать голоГраммы с высокой чувствительностью 0,1 Дж/см% в несколько раз превышакацей чувствительность пленки ТАЦ при сохранении таких же высоких значений дифракционной эффективности 20% и разрешающей способности не меjiee 100 ЛИН/ММ, позволило увеличить диапазон плотностей энергий ИК-излучени в интервале от О,1 Дж/см до 1,5 Дж/см,The optical system (see drawing) for recording infrared holograms is a conventional two-beam scheme and consists of a pulsed COj laser 1 with double transverse discharge, a beam splitter 2, which was used as a parallel parallel beam from germanium, flat copper mirrors 3, 4, 5 of the recording material 6. The recording material used was a film made of CuIRs obtained by vacuum spraying at a pressure of 10 Torr; the temperature of the glass substrate was 30 ° C; and 1 micron. Example 1. Infrared radiation pulsed COj; The laser 1 operating in the multimode mode falls on the beam splitter 2, where it splits into two beams of approximately equal intensity. Pulse shape: typical for nitrogen-containing mixtures with a total duration of if 5-2 µs. One of the beams is directed to a recording material film of Cyrc with a thickness of 1 µm, an area of 6 cm using mirror 3, and the other falls there after reflection from mirrors 4 and 5, As a result of the superposition of two coherent beams in the plane of the recording material, their interference occurs. The hilogram is recorded as a result of the local influence of IR radiation on the film of CyPc in accordance with the distribution of the radiation intensity in the interference pattern. Such an effect manifests itself in a local change in the film thickness due to the effect of: Neither a substance, i. E. in the formation of a relief on its surface. The two beams converge at an angle of 40 to each other, with the result that, at a radiation wavelength of 10. 6 microns, a holographic grating is recorded with a spatial frequency of 70 mm (the grating period is 15 µm). The energy density of the W-emitted laser in the film plane is 0 J / cm. At the same time, a hologram with a diffraction efficiency of 0.9% is recorded on a CpS fn-file. At energy densities less than 64 O, 1 J / cm the hologram is not recorded. Thus, the lower limiting energy density of 0.1 J / cm is the sensitivity of the Cpc film , Example 2: The recording of IR holograms is carried out in the same way as in example 1, and on the same recording material, film Cyrc with a thickness of 1 µm and an area of 6 cm. The energy density of the infrared radiation in the plane of the gun is 0.5 J / cm. A hologram with a grating period of 15 µm with a diffraction efficiency of 20% is recorded on the film. Prizem, IR holograms are recorded in the same way as in Examples 1 and 2, and on the same recording material, a Cyrc film with a thickness of 1 µm, 6 cm in area. The energy density of the IR radiation in the film plane is 1, 5J / cm. At the same time, a hologram with a diffraction efficiency of 0.8% is recorded on the CuPc film. At energy densities greater than 1.5 J / cm2, the film is destroyed and the hologram recording becomes neo-Choi, the upper limit of the energy densities suitable for recording IR holograms on Cyrc is equal to 1.5 J / cm. Thus, the use of a copper phthalocyanine film on a glass substrate as a recording material for infrared grammars (1–10.6 µm) makes it possible to obtain holograms with a high sensitivity of 0.1 J / cm% several times more than chuvs pheno- TAC film while maintaining the same high diffraction efficiency values of 20% and resolution not mejiee 100 lines / mm, allowed to increase the energy density range of IR radiation in the range of O to 1 J / cm and 1.5 J / cm