Динамическая голография

В отличие от традиционной голографии, в которой структура голограммы неизменна во времени и однозначно связана с записывающим её полем, в динамическая голография структура голограммы может изменяться во времени, подстраиваясь под изменение записывающих её пучков, из-за чего дифрагированное на голограмме излучение тоже изменяется во времени.

Динамическая голография представляет собой синтез голографии и нелинейной оптики, причём закономерности голографии используются с целью преобразования волновых фронтов в реальном времени, а закономерности нелинейной оптики — для обеспечения действия механизмов, с помощью которых осуществляется это преобразование. Запись и считывание таких голограмм удобно производить на резонансных средах, на одной из которых (в рубине) и был поставлен первый эксперимент по динамической голографии (американский учёный Х.Герритсен, 1967 г.). Затем последовали эксперименты и на нерезонансных средах с нелинейностью, зависящей от насыщения поглощения в поле световой волны.

Перспективы резонансной динамической голографии раскрыты в эксперименте, поставленном в ГИПО (Казань) на стекле КС-19 и на аморфном селене путём возбуждения этих сред излучением рубинового лазера (Е.И.Штырков, 1970 г.). Позднее в Физико-техническом институте КФАН СССР было установлено, что в резонансных средах с фазовой памятью моменты воздействия записывающих (объектного и опорного) сигналов и момент считывания голограммы могут быть разнесены на временные интервалы, меньшие времён релаксации среды. Такая динамическая голография получила название эхо-голографии (В.В.Самарцев, Е.И.Штырков, 1975 г.). Известные кристаллы (например, окись иттрия с трёхвалентным европием), в которых при температуре жидкого гелия считывание эхо-голограмм можно осуществлять даже через 10 часов после их записи.

Динамическая голография применяется для коррекции волновых фронтов лазерных сигналов, обработки и усиления оптических изображений, изучения сред и быстропротекающих в них процессов, создания динамических голографических элементов — дефлекторов, устройств фокусировки излучения на объект. Исследования казанских учёных в области динамической голографии проводятся в сотрудничестве с Санкт-Петербургской физико-техническим и Государственным оптическим институтами, Институтами физики АН Республики Белоруссия (Минск) и АН Украинской Республики (Киев).

Штырков Е.И. Рассеяние света на периодической структуре из возбуждённых и невозбуждённых атомов // Письма в журн. эксперим. и теорет. физики. 1970. Т. 12;

Штырков Е.И., Самарцев В.В. Резонансная динамическая голография и оптическое сверхизлучение // Электромагнитное сверхизлучение. Казань, 1975;

Денисюк Ю.Н. Голография и её перспективы // Журн. прикладной спектроскопии. 1980. Т. 33;

Нефедьев Л.А., Самарцев В.В. Оптическая эхо-голография // Журн. прикладной спектроскопии. 1992. Т. 57;

Gerritsen H. Nonlinear Effects in Image Formation // Appl. Phys. Lett. 1967. V.10.

Автор – В.В.Самарцев