ВВЕДЕНИЕ
Возможность фотографической записи и воспроизведения волновых полей была обнаружена Д. Габором, как известно, применительно к случаю записи голограммы в плоской светочувствительной среде. Бурное развитие голографии, которое последовало после того, как в 1962 - 1964 годах Э. Лейт и Ю. Упатниекс существенно усовершенствовали этот метод, применив лазер и внеосевую схему записи, привело к тому, что разработка принципиальных основ голографии в двумерных средах фактически была закончена уже к 1970 годам и этот метод поступил в арсенал средств инструментальной оптики.
Однако завершение работ по изучению свойств двумерным голограмм далеко не означало, что исследования в голографии закончились вообще. Еще в 1962 году было обнаружено, что двумерная голограмма - это лишь частный случай трехмерной и что запись в трехмерной среде обладает гораздо более полным комплексом отображающих свойств. Переход от плоскости к трехмерному пространству не только расширил сферу исследований, но и одновременно предопределил переход голографии из области инструментальной оптики в область физики. В результате исследований в этом направлении стало постепенно выясняться, что в основе голографии лежит определенное явление, а именно способность материальной модели волны интенсивности воспроизводить волновое поле со всеми его параметрами - амплитудой, фазой, спектральным составом, состоянием поляризации и даже с изменениями этих параметров во времени. Изучение этого явления в настоящее время представляет собой главную научную цель голографии. В ходе этих исследований оказалось также, что трехмерная голограмма обладает целым рядом свойств, близких к свойствам человеческого мозга, а именно ассоциативной памятью, нечувствительностью памяти к повреждениям ее фрагментов и т. п.
Новые перспективы открыли динамическая голография. Динамическая голография представляет собой синтез голографии и нелинейной оптики, причем голография используется для описания сложных трансформаций волновых фронтов, а нелинейная оптика - для описания характера поведения светочувствительной среды при воздействии на нее излучение. В динамической голографии в качестве записывающих сред используют так называемые динамические голографические среды. Это означает, в частности, что записываемые в них голограммы не требуют специальных процедур проявления и могут наблюдаться с помощью вспомогательного считывающего светового пучка непосредственно в процессе их записи.
Поворотным моментом в развитии понятия динамической голограммы явилось осознание того важнейшего факта, что в динамической голографической среде записывающие световые пучки сами испытывают дифракцию на записываемой голограмме. Последнее, в частности, существенным образом меняет весь процесс голографической записи, поскольку записываемая голограмма, оказывая влияние на записывающие пучки, изменяют ход своей дальнейший записи и т. д. Вместе с этим наличие таких эффектов позволяет рассматривать динамические голографические среды как частный случай нелинейно-оптических сред, в которых наблюдается эффект типа « рассеяние света на свете ».
Исходным этапом в развитии динамической голографии послужило обнаружение эффекта энергообмена между записывающими пучками при записи голограмм в кристаллах ниобата лития.
Динамическая голография может использоваться для исследования фотоиндуцированных процессов в регистрирующих средах и измерения их параметров. Динамика процесса записи и релаксации голограммы в фоторефрактивных средах позволяет определить концентрацию фотоиндуцированных зарядов, их подвижность, концентрацию и глубину залегания примесных центров, участвующих в процессе записи и стирания. Величина и направление энергообмена дают возможность определить вклад электронов и дырок в фотопроводимость. Метод записи динамических голограмм может быть использован для точного определения фотопроводимости в высокоомных материалах.
В настоящее время перед оптоэлектроникой стоят некоторые проблемы, связанные с коррекцией волнового фронта, созданием оптических переключателей, созданием оптических модуляторов и другие. Все эти проблемы решаются путем изучения процесса энергообмена между световыми пучками.
|