Особенности структуры объемных голограмм, обусловленные свойствами регистрирующей среды, и их диагностика
Диссертация
С целью определения этих, наиболее значимых, особенностей структуры голограммы, был проведен анализ работ исследователей, посвященных данной проблеме, результаты которого представлены в первой главе. При подготовке литературного обзора внимание уделялось не только работам, посвященным исследованиям особенностей структуры голограммы, но и работам, связанным с описанием процесса дифракции волнвого… Читать ещё >
Содержание
- Введение. Постановка задачи
- 1. Обзор литературы
- 1. 1. Работы по восстановлению голограмм. Теории дифракции
- 1. 1. 1. Основные направления развития ранних теорий
- 1. 1. 2. Теории связанных волн для элементарных голограмм
- 1. 1. 3. Матричные теории в голографии
- 1. 1. 4. Теории восстановления голограмм с диффузным сигнальным пучком и их экспериментальная проверка
- 1. 1. 5. Строгие теории и связь между различными теориями
- 1. 2. Работы по исследованию свойств голографических материалов
- 1. 2. 1. Экспериментальная проверка дифракционных теорий
- 1. 2. 2. Исследование структуры элементарных голограмм
- 1. 2. 3. Влияние материала на характеристики изображения
- 1. 2. 4. Характерные особенности структуры элементарных голограмм, записанных в различных материалах
- 1. 1. Работы по восстановлению голограмм. Теории дифракции
- 2. 1. Структура элементарной голограммы в идеальном материале и классификация возможных искажений
- 2. 2. Влияние нелинейных амплитудных искажений на селективную характеристику элементарной голограммы
- 2. 3. Диагностика искажений вектора решетки элементарной голограммы
- 2. 3. 1. Классификация типов усадки голографического материала
- 2. 3. 2. Определение «нормальной», «тангенциальной» и «рефрактивной» усадок материала методом «двух углов»
- 2. 3. 3. Определение «нормальной», «тангенциальной» и «рефрактивной» усадок материала методом «двух голограмм»
- 2. 4. Диагностика вариаций амплитуды и периода элементарной голограммы с глубиной
- 2. 4. 1. Восстановление голограммы в кинематическом приближении
- 2. 4. 2. Фазовая проблема и ее эквивалентность задаче определения структуры голограммы
- 2. 4. 3. Новый метод численного решения «фазовой проблемы»
- 2. 4. 4. Пример численного эксперимента восстановления структуры голограммы по ее кривой селективности
- 3. 1. Экспериментальное определение структуры элементарной голограммы по ее угловой характеристике
- 3. 2. Экспериментальное определение коэффициентов «нормальной», «тангенциальной» и «рефрактивной» усадок материала
- 3. 2. 1. Метод «двух углов»
- 3. 2. 2. Метод «двух голограмм»
- 4. 1. Эффекты равномерных «нормальной», «тангенциальной» и «рефрактивной» усадок материала
- 4. 1. 1. Спектрально-угловая характеристика голограммы с диффузным сигнальным пучком в кинематическом приближении
- 4. 1. 2. Экспериментальные спектрально-угловые характеристики отражательных голограмм
- 4. 1. 3. Влияние рефрактивной и геометрической усадок на геометрические свойства изображения
- 4. 1. 4. Восстановление голограммы, претерпевшей рефрактивную и геометрическую усадку, излучением «белого» цвета в случае малых усадок
- 4. 2. Копирование усевших голограмм
- 4. 3. Эффект неравномерной тангенциальной усадки голограммы
Список литературы
- Alekseev-Popov А. V., Gevelyuk S. A., Contributions of amplitude and phase modulation to diffraction efficiency in three-dimensional reflective holograms, Sov. Phys. Tech. Phys. 27, 1289−91 (1982).
- Aristov V.V., Shekhtman V.Sh., Timofeev V.B., The Borrmann effect and extinction in holography. Phys. Lett., 28A, 700−1, (1969).
- Аристов B.B., Шехтман В. Ш. Свойства трехмерных голограмм. УФН, т. 104, вып. 1,51−75,(1971).
- Barachevsky V. A., Light-sensitive media for holography: state-of-the-art and future, Proc. SPIE 2043, Holographic Imaging and Materials, 195−206, (1993).
- Бахрах Л.Д., Литвинов O.C., «Решение фазовой проблемы волновых полей», ДАН, том 312, № 4, 841 -846, (1990).
- Борн, Вольф. Основы оптики.
- Brusin I. Ya., Dependence of diffraction efficiency on hologram thickness. Opt. Spectrosc. 39,424−7, (1975).
- Gyulnazarov E. S., Obukhovskii V. V., Smirnov T. N., «Theory of holographic recording on a photopolymerized materialOpt. Spectrosc. 69 (1), 109−11, (1990).
- Денисюк Ю.Н. Об отображении оптических свойств объекта в волновом поле рассеянного им излучения. ДАН СССР, т. 144, вып. 6, с. 1275, (1962).
- Денисюк Ю.Н. Об отображении оптических свойств объекта в волновом поле рассеянного им излучения. Опт. и спектр., т. 15, с. 522, (1963).
- Денисюк Ю.Н. Об отображении оптических свойств объекта в волновом поле рассеянного им излучения II. Опт. и спектр., т. 18, с. 276, (1965).
- Zel’dovich В. Ya, Yakovleva Т. V., Mode theory of volume holograms allowing for non-linearity of the photographic process, Sov. J. Quantum Electron. 14, 323 -8,(1980).
- V. Yu. Ivanov, V. P. Sivokov, M. A. Vorontsov, «Phase retrieval from a set of intensity measurements: theory and experiment», J. Opt. Soc. Am., A9,1515, (1992).
- Kalyashova Z. N., Katyashov E. V., Cheremisina G. A., Matveeva D. I., Intensive Bragg harmonics in reflection holograms in dichromated gelatin. Part I. Proc. SPIE 3011, Practical Holography XI and Holographic Materials III, 279−84, (1997).
- Kalyashova Z. N., Katyashov E. V., Cheremisina G. A., Intensive Bragg harmonics in reflection holograms in dichromated gelatin. Part 2. Proc. SPIE 3011, Practical Holography XI and Holographic Materials III, 284−92, (1997).
- Karpov S. Yu., High-order perturbation-theoretic description of light diffraction by volume phase gratings. Sov. Phys. Tech. Phys. 29, 711−12, (1984).
- Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография, пер. с англ., Москва, «Мир», (1973).
- Коноп С. П., Малов А. Н., «Анализ механизма записи голографической информации на слоях бихромированной желатины», Материалы школ по голографии, (1996)
- Konstantinov О. V., Panakhov М. М., Romanov Yu. F., Electrodynamic perturbation theory for light diffraction from 3-D phase gratings. Opt. Spectrosc. 46,551−4,(1979).
- Константинов O.B., Романов Ю. Ф., Рыхлов А. Ф., «Дифракционная эффективность объемной фазововй решетки при произвольном направлении падения света», Оптика и спектроскопия 50,95−7, (1981).
- Konstantinov О. V., Romanov Yu. F., Rykhlov A.F., Electrodynamic perturbation theory for light diffraction by refracting spatial phase lattices. Sov. Phys. Tech. Phys. 26, 148−52, (1981).
- Konstantinov О. V., Romanov Yu. F., Rychlov A. F., Tropchenko A. Yu., «Secondary structures formed during the inscribing of diffractive three-dimensional phase gratings», Sov. Phys. Tech. Phys, 27, 1134 6, (1982).
- Korzinin Yu. L., Sukhanov V. I., «Wave field scattered by a three-dimensional phase hologram in a spatial frequency representation «, Sov. Phys. Tech. Phys. Lett., 9, 538−40,(1983) —
- Корзинин Ю.Л., Суханов В. И., «Дифракция света на трехмерных голограммах со сплошным спектром пространственных частот. Система уравнений связанных волн», Оптика и спектроскопия 56, 761−3, (1984).
- Корзинин Ю.Л., Суханов В. И., «Дифракция света на трехмерных голограммах со сплошным спектром пространственных частот», Оптика и спектроскопия 56,935−7, (1984).
- Korzinin Yu. L., Sukhanov V. I., «Diffraction efficiency of 3-D phase hologram of a diffuse object», Opt. Spectrosc., 58, 86 8, (1985) —
- Н.А.Костров, частное сообщение, июнь 2002
- Kovalenko Е., Sharangovich S., Shelkovnikov V., Pen. E., «Dynamics of holograms pulse recording in polymer films with high optical attenuation «, Proc. SPIE3388, 228−36,(1998).
- Крупицкий Э. И,.Чернов Б. К. Строгий анализ объемных голографических решеток с произвольным наклоном слоев. Материалы IX Всесоюзной школы по голографии, Л., ЛИЯФ, 84−95, (1977).
- Крупицкий Э.И., Чернов Б. К. Дифракция света на неоднородном гиротропном слое. ТУИС, Л, ЛЭИС, 126−129, (1986).
- Лещев А.А., Сидорович В. Г. Теория преобразования световых волн отражательными трехмерными голограммами. — Опт. и спектр., т.48, № 2, с. 302., (1978).
- Lokshin V. 1., Semenov J. В., Kavtrev A. F., Investigation of amplitude and phase holograms of diffuse objects, Opt. Spectrosc., 36, 590 3, (1974).
- Мейкляр М.П., Саттаров Ф. А., Скочилов А. Ф., «Исследование вторичных решеток в фазовых отражательных голограммах», Оптика и спектроскопия 63, 661−3, (1987).
- A.L.Mikaelian, D.M.Abakumov, E.H.Gulanian, N.A.Ashurbekov and P.V.Troshchanovich, «The Method to Implement Superresolution in Holographic Memory Systems», Proc. IEEE 87(11), pp. 1956−1961, (1999).
- Михайлов И.А., «Геометрический анализ объемной голограммы», Оптика и спектроскопия 58, 612−5, (1985).
- Оптическая голография. Под. ред. Г. Колфилда, в 2х томах, пер. с англ., Москва, «Мир», (1982).
- Обратные задачи в оптике (под ред. Болтса), пер. с англ., Москва, «Машиностроение», (1981).
- Романов Ю.Ф., Рыхлов А. Ф., «Второе и третье приближения электродинамической теории возмущений, описывающей дифракцию света на объемной фазовой решетке», Оптика и спектроскопия 55, 134−7, (1984).
- Sazonov Yu. A., Kumonko P. I., Recent advances in holographic materials from «Slavich «, Proc. SPIE 3638 Holographic Materials V, 42−53, (1999).
- Serdyuk V. M., Khapalyuk A. P., Diffraction of arbitrary polarized plane electromagnetic waves by vector holograms, Sov. Phys. Tech. Phys. 26, 1500 3, (1981).
- Сидорович В.Г. Расчет дифракционной эффективности трехмерных фазовых голограмм. Опт. и спектр., т. 41, с. 507, (1976).
- Скочилов А.Ф., Саттаров Ф.А, «Вторичные решетки в трехмерных фазовых голограммах», Оптика и спектроскопия 60, 1264−6, (1986).
- Staselko D.I., Churaev А. V. Investigation of the phase characteristics of holographic recording media. Opt. Spectrosc. 57, pp 677−683, (1984).
- Sukhanov V. I., Korzinin Yu. L., Pisma Zh. Tech. Fiz. 8, 1144, (1982).
- Трощанович П. В., Обобщение теории связанных волн на случай нерезонансного восстановление объемных фазовых голограмм с диффузным сигнальным пучком. Магистерская диссертация, МФТИ, Долгопрудный, (2000).
- P. Trochtchanovitch, N. Kostrov, Е. Goulanian, A.F. Zerrouk, E. Pen, V. Shelkovnikov, «Method of characterization of effective shrinkage in reflection holograms «, Opt. Eng. 43(5), (2004), pp. 1160−1168.
- П.В. Трощанович, H.A. Костров, Е. Ф. Пен, «Влияние усадки регистрирующего материала на дисперсионную характеристику отражательной фазовой голограммы», Автометрия 40(3), стр. 71−85, (2004).
- Chernov B.C., Krupitsky E.I. Rigorous three-dimensional vector characteristic wave analysis of holographic grating diffraction, SPIE 1183, pp.632−642, (1990).
- Sharlandjiev P., Todorov T. Holographic mirrors a thin-film optics approach. Opt. Quant. Electron. 41, 365−73, (1985).
- Якимович А.П., «Дифракционная эффективность связанных пропускающее-отражательных голограмм», Оптика и спектроскопия 63, 844−7, (1987).
- Arsenault Н.А., Chalasinsk-Macukow К., The Solution to the Phase Retrieval ^ Problem using the Sampling Theorem, Optics Comm. 47, 370, (1983).
- Alferness R. C., Case S. K., Coupling in doubly exposed, thick holographic gratings, J. Opt. Soc. Am., 65, 730 9, (1975).
- Au L.B., Newell J.C.W., Solymar L., Non-uniformities in thick dichromated gelatin transmission gratings. J. Mod. Opt. 34, (9), 1211−25, (1987).
- Banyasz I., Belendez A., Fimia A., «Highly nonlinear characteristics of bleached holograms recorded in Agfa 8E75HDplates «, Proc. SPIE 3294, 106−14, (1998).
- A. Belendez, I. Pascual and A. Fimia, «Effective holographic grating model to analyze thick holograms Proc. SPIE 1507, 268 276, (1991).
- A. Belendez, I. Pascual, and A. Fimia, «Efficiency of thick phase holograms in the presence of shear-type effects due to processing «, J. Mod. Opt. 39, 889−899 (1992).
- A. Blendez, T. Blendez, C. Neipp, and I. Pascual, «Determination of the refractive index and thickness of holographic silver halide materials by use ofpolarized reflectances Appl. Opt. 41, 6802−6808 (2002).
- Benlarbi В., Solymar L., «The effect of the relative intensity of the reference beam on the reconstructing properties of volume phase holograms Opt. Acta, 26, 271 -8,(1979).
- Berry M. V., The diffraction of light by ultrasound. Academic Press, London, (1966).
- Bethe H. Theorie der Beugung von Elektronen an Kris fallen, Ann. Phys. (Leipzig), 87, 55−129,(1928).
- Bhatia A.B., Noble W.J., Diffraction of light by ultrasonic waves, Part 1, General Theory. Proc. Roy. Soc. (London), A220, 356−68, (1953).
- Bhatia A.B., Noble W.J., Diffraction of light by ultrasonic waves, Part 2, Approximate expressions for the intensities and comparison with the experiments. Proc. Roy. Soc. (London), A220, 369−85, (1953).
- Bjelkhagen H. J., «Silver halide recording materials for holography and their processing», Springer Series in Optical Sciences, 66, Springer Verlag, (1963).
- Borrmann G. Uber Extinktionsdiagramme von Quarz. Phys. Z., 42, 157−62, (1941).
- Bramley E.N., Bos Ph. J., Modeling volume hologram using Berreman 4×4 method, Proc. SPIE 4296 «Practical Volume Holography XV and Holographic Materials VII», 282−91, (2001).
- Boj P. G., Crespo J., Quintana J. A., «Broadband reflection holograms in dichromated gelatin», Appl. Opt. 31 (17), 3302−05, (June 10, 1992).
- Boyd Joel E., Trentler Timothy J., Wahi Rajeev K., Vega-Cantu Yadira I., and Colvin Vicki L., «Effects of film thickness on the performance of photopolymers as holographic recording materials «, Appl. Opt. Vol. 39, No. 14, 2353 2358, (2000).
- Burge R. E., Fiddy M.A., Greenaway A.H., Ross G. Proc. Roy. Soc., London A350, 191 (1976).
- Burkhard C.B. Diffraction of a plane wave at a sinusoidally stratified dielectric grating. J. Opt. Soc. Am., 56, 1502−9, (1966).
- Burkhard C.B. Efficiency of a dielectric grating. J. Opt. Soc. Am., 57, 601−3, (1967).
- G. Campbell, T. J. Kim, and R. K. Kostuk, «Comparison of methods for determining the bias index of a dichromated gelatin hologram «, Appl. Opt. 34, 2548−2555 (1995).
- Case S.K., Coupled-wave theory for multiply exposed thick holographic gratings, J. Opt. Soc. Am. 65, 724−9, (1975).
- Case S. K., Alfernes R., «Index modulation and spatial harmonic generation in dichromated gelatin films «, Appl. Phys. 10, 41 -51,(1976).
- Chandross E. A., Tomlinson W. J., Aumiller G. D., «Latent-imaging * photopolymer systems «, Appl. Opt. 17 (4), 566−73, (1978).
- Chang B. J., Leonard C. D., «Dichromated gelatin for fabrication of holographic optical elements», Appl. Opt. 18, 2407−17, (1979).
- Chang B. J., «Formation of dichromated gelatin holograms «, J. Opt. Soc. Am. 69, 1416, (1979). (Abstract only).
- Chang B.J., «Dichromatedgelatin as a holographic storage medium Proc. SPIE, 177, 270−2,(1979).
- Chu R. S., Kong J. A., Modal theory for spatial periodic media. IEEE Trans. Microwave Theory and Tech. MTT-25,18−24, (1977).
- Colburn W. S., Haines K. A., «Volume hologram formation in photopolymer materials», Appl. Opt. 10 (7), 1636−41, (1971).
- Collados M. V., Arias I., Garcia A., Atencia J., Quintanilla M., «Silver halide sensitized gelatin process effects in holographic lenses recorded on Slavich PFG-01 plates», Appl. Opt. 42 (5), 805−10, (Feb. 2003).
- Colvin V. L., Larson R. G., Harris A. L., Shilling M. L., «Quantitative model of volume hologram formation in photopolymers «, J. Appl. Phys. 81, 5913−23, (1997).
- Corlatan D., Schafer M., Anders G., «Wavelength shifting and bandwidth broadening in DCG Proc. SPIE 1507 «Holographic Optics III: Principles and Applications «,(1991).
- Coufal H.J., Psaltis D., Sincerbox G.T. (editors). Holographic Data Storage. Springer series in optical sciencies, vol. 76, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, (2000).
- Couture J.J.A., Lessard R.A., Diffraction efficiencies changes induced by coupling effects between gratings of transmission holograms, Opik 68, 69 80, (1984).
- Couture J. J., Lessard R. A., «Effective thickness determination for volume transmission multiplex holograms «, Can. J. Phys. 64, 553−7, (1986).
- Chung Kuo J., Tsai Meng Hua (editors), Three-dimensional holographic imaging, «John Wiley & Sons, Inc.», (2002).
- Curran R. K., Shankoff T. A., «The mechanism of hologram formation in dichromatedgelatin «, Appl. Opt. 9,1651 -7, (1970).
- Drenth A.J.J., Huiser A.M.J., Ferwerda H.A. Opt. Acta 22, 615 (1975).
- Ewald P.P. Zur Begrundung der Kristalloptik- Part I. Ann. Phys., (Leipzig), 49, 1−38,(1916).
- Ewald P.P. Zur Begrundung der Kristalloptik- Part II. Ann. Phys., (Leipzig), 49, 117−43,(1916).
- Ewald P.P. Zur Begrundung der Kristalloptik- Part III. Ann. Phys., (Leipzig), 54, 519−97,(1917).
- Ewald P.P. Zur Begrundung der Kristalloptik- Part IV. Z. Kristallogr., 56, 129−56,(1921).
- Feng Dejun, Dong Xiaoyi, Kai Guiyun, Lu Shuo, Liu Dahe, Analyzing the spectra properties of reflection volume hologram through a matrix method, Proc. SPIE 3951, «Dijfractive /Holographic Technologies and Spatial Light
- Modulators VII «, 46 52, (2000).
- Fiala P., Ruzek J., and Jerie Т., «Behavior and properties of real holographic recording materials «, Proc. SPIE 747, 74−81, (1987).
- Friesem A.A., Walker J.L. Thick absorption recording media in holography. Appl. Opt. 9, 201−14,(1970).
- Gabor D.J. A new microscopic principle. Nature, 161, 111, (1948).
- Gabor D.J. Microscopy by reconstructed wavefronts: II. Proc. Roy. Soc. (London), vol. A197,454 (1949).
- Gabor D.J. Microscopy by reconstructed wavefrontsl. Proc. Phys. Soc., vol. B64, 449(1949).
- Gabor D., Stroke G. W., The theory of deep holograms. Proc. R. Soc. (London), A304, 275−89, (1968).
- Galo J. T. and Verber С. M., «Model for effects of material shrinkage on volume holograms «, Appl. Opt. 33 (29), 6797 6804, (1994).
- Gambogi W. J., Smothers W. K., Steijn K. W., Stevenson S. H., Weber A. M., Color holography using DuPont holographic recording film, Proc. SPIE 2405, 62−73,(1995).
- George N., Matthews J.N. Holographic diffraction gratings. Appl. Phys. Lett., 9,212−15,(1966).
- Graube A., «Mechanism of image formation in holographic dichromated gelatin Proc. Soc. Photo. Sci. Eng. 32nd Ann. Conf., 13−17 May 1979, Boston, MA, USA. (Abstract only).
- Greenaway A.H. Opt. Lett. 1,10(1977).
- Hsu Cheng-Chih, Lin Jiun-You, Chen Kun-Huang, Su Der-Chin, «Alternative method for measuring both the refractive indices and the thickness of silver-halide holographic plates «, Opt. Eng., 44(5), 55 801−1-6, (May, 2005).
- J. E. Harvey, J. L. Forgham, K. von Bieren, «The spot of Arago and its role in wavefront analysis «, Proc. SPIE 351, 2, 1982.
- Heaton J.M., Solymar L., Wavelength and angular selectivity of high diffraction efficiency reflection holograms in silver halide photographicemulsions, Appl. Opt., 24,2931−6, (1985).
- Heaton J.M., Solymar L. Reflection holograms replayed at infrared and ultraviolet, Opt.Comm. 62, 151−4, (1987).
- Hubel P. M., «Effects of bandwidth and peak replay wavelength shift on color holograms «, Proc. SPIE 1183 «Holography-89», 183−90, (1989).
- Huiser A.M.J., Ferwerda H.A., Opt. Acta 23, 445 (1976).
- Ingwall R. Т., Troll M., Mechanism of hologram formation in DMP-128 photopolymer, Opt. Eng. 28(6), 586−91, (June 1989).
- Jaakelainen Т., Hytonen Т., Diffraction regimes for phase gratings. Opt. Commun. 64, 19−22,(1987).
- Jannson Т., Tengara I., Qiao Y., Savant G., «Lippmann-Bragg broadband holographic mirrors J. Opt. Soc. Am. A8 (1), 201−11, (1991).
- Jenney J.A., Holographic recording with photopolymers, J. Opt. Soc. Am. 60, 1155−61,(1970).
- Jenney J.A., Nonlinearities of photopolymer holographic recording materials,
- Appl. Opt. 11, 1371−81,(1972).
- Jordan M. P., Solymar L. A note on volume holograms, Electron. Lett. 14, 271 -272,(1978).
- Kawabata M., Sato A., Sumiyoshi I., Kubota Т., Photopolymer system and its application to a color hologram, Appl. Opt. 33 (11), 1252−56, (April, 1994).
- Kermisch D. Nonuniform sinusoidallymodulated dielectric gratings. J. Opt. Soc. Am., 59,1409−13,(1969).
- Killat U. Coupled wave theory of hologram gratings with arbitrary attenuation. Opt. Comm. 21 (1), 110−111, (1977).
- Klein W. R., Hiedemann E. A., An investigation of light diffracted by wide high-frequency ultrasonic beams, Physica 29, 981−6, (1963).
- Klein W. R., Tipnis С. В., Hiedemann E. A., Experimental study of Fraunhofer light diffraction by ultrasonic beams of moderately high frequency at oblique incidence, J. Ac. Soc. Am. 38, 229−33, (1965).
- Kogelnik H. Reconstructing response and efficiency of hologram gratings, Proc. Symp. Modern. Optics, Polytech. Inst. Brooklyn, 605−617, (1967).
- Kogelnik 11. Hologram efficiency and response. Microwaves 6, 68−73, (1967).
- Kogelnik H. «Coupled wave theory for thick hologram gratings». The Bell Systems technical journal, Vol. 48, No 9, (1969).
- Kogelnik H., Filter response of non-uniform almost periodic structures, Bell Syst. Tech. J., 55, 109−26, (1976).
- Korpel A., Two-dimensional plane wave theory of strong acusto-optic interaction in isotropic media. J. Opt. Soc. Am. 69, 678−83, (1979).
- Korpel A., Poon Т. C., Explicit formalism for acousto-optic multiple plane-wave scaterring. J. Opt. Soc. Am. 70, 817−20, (1980).
- Kostuk R. K., Goodman J. W., Hesselink L., «Volume reflection holograms with multiple gratings: an experimental and theoretical evaluation», Appl. Opt., 25,4362−9,(1986).
- Kostuk R. K., Goodman J. W., Hesselink L., «Optical interconnects with reflection holographic optical elements «, Proc. OSA Top. Meeting on Holography, Honolulu, March 31 April 2, Paper WA2−1, (1986).
- Kowarschik R. Diffraction efficiency of attenuated sinusoidally modulated gratings in volume holograms, Optica Acta 23, 1039−51, (1976).
- Kowarschik R., Diffraction efficiency of sequentially stored gratings in reflection volume holograms, Opt. Quant. Electron. 10, 171−8, (1978).
- Kowarschik R., Diffraction efficiency of sequentially stored gratings in transmission volume holograms, Opt. Acta 25, 67 81,(1978).
- Krist J.E., Burrows C.J., «Phase-retrieval analysis ofpre- and post- repair Hubble Space Telescope images Appl. Opt. 34, 4951, (1995).
- Kubota T. The diffraction efficiency of hologram gratings recorded in an absorptive medium. Opt. Comm. 16, (3), 347−9, (1976).
- Kubota T. Characteristics of thick hologram grating recorded in absorptive medium, Optica Acta 25, 1035−53, (1978).
- Kubota Т., The bending of interference fringes inside a hologram, Opt. Acta 26, 731 -747,(1979).
- Kwon J. H., Hwang H. C., Woo К. C., «Analysis of temporal behavior of beams diffracted by volume grating formed in photopolymer», J. Opt. Soc. Am. В 16,1651−7,(1999).
- M. von Laue. Die dynamische Theorie der Rontgenstrahlinterferenzen in neuer Form. Ergebnisse der exacten Naturwissenschaften 10,133−58, (1931).
- Langbein U., Lederer F., Modal theory for thick holographic gratings with sharp boundaries. I. General treatment. Opt. Acta 27, 171−82, (1980).
- Langbein U., Lederer F., Anomalous absorption in volume gratings: a modal approach. Opt. Quant. Electron. 14, 277−9, (1982).
- Lawrence J. R., O’Neill F. Т., Sheridan J. Т., «Photopolymer holographic recording material parameter estimation using a nonlocal diffusion based model», J. Appl. Phys. 90 (7), 3142−8, (Oct. 2001).
- Lederer F., Langbein U., Attenuated thick hologram gratings. Part I. Diffraction efficiency. Opt. Quant. Electron. 9, 473−485, (1977).
- Leith E.N., Upatnieks J., Reconstructed wavefronts and communication theory. J. Opt. Soc. Am., 52,1123, (1962).
- Leith E.N., Upatnieks J., Wavefront reconstruction with continuous-tone objects, J. Opt. Soc. Am., 53, 1377, (1963).
- Leith E.N., Upatnieks J., Wavefront reconstruction with diffused illumination and tree-dimensional objects, J. Opt. Soc. Am., 54, 1295, (1964).
- Leith E.N., Kozma A., Upatnieks J., Marks J., Masley J. Holographic data storage in 3-dimensional media. Appl. Opt., 5, 1303−11, (1966).
- Lessard R. A., Manivannan G., Holographic recording materials: An Overview, Proc. SPIE 2405, Holographic Materials, 2−23, (1995).ф 157. Lewis J. W., Solymar L., Spurious waves in thick phase gratings, Opt.1. Commun. 47,23−6,(1983).
- Lewis J. W., Solymar L., «Low efficiency diffraction by non-uniform phase gratings: a comparison of three approaches «, Opt. Quant. Electron., 15, 297 -303,(1983) —
- Lewis J. W., Solymar L., «Generalized coupled-wave theory of scalar volume diffraction «, Electron. Lett., 20, 103−4, (1984) —
- Lewis J. W., Solymar L., «A generalized coupled-wave theory of volume diffraction in two dimensions «, Proc. R. Soc., A398,45 80, (1985) —
- Lin L. H., «Hologram formation in hardened dichromated gelatin films «, Appl. Opt. 8, 963−6, (1969).
- Liu D., Liang Z., Tang W., «The unsymmetrical spectrum of reflective hologram grating», Proc. SPIE 1507 «Holographic Optics III: Principles and Applications «, 310−15, (1991).
- Liu D., Zhou J., «Non-linear analysis for a reflection hologram «, Opt.
- Commun. 107,471−9, (1994).
- Liu Dahe, Jing Zhou, Ping Guo, A new physical model for volume hologram, Proc. SPIE 2866, 160 163, International Conference on Holography and Optical Information Processing (ICHOIP '96), (1996).
- Masso J. D., Multilayer thin film simulation of volume holograms, Proc. SPIE 883, «Holographic Optics: Design and Applications «, 68 74, (1988).
- Masso J. D., Ning X., «Slanted fringe holograms in DuPont photopolymers «, Proc. SPIE 2405, 37−51, (1995).
- McGrew S. P., «Color control in dichromated gelatin reflection holograms «, Proc. SPIE 215, 24−31,(1980).
- Meyerhofer D., «Phase holograms in dichromated gelatin «, RCA Rev. 33, 110−30,(1972).
- Moharam M. G., Young L., Criterion for Bragg and Raman-Nath diffraction regimes. Appl. Opt. 17, 1757−9, (1979).
- Moharam A.G., Gaylord T.G., «Rigorous coupled-wave analysis of planar grating diffraction», J. Opt. Soc. Am., 71, 811−18, (1981),
- Moharam A.G., Gaylord T.G., «Coupled wave analysis of reflection gratings «,
- Appl. Opt., 20, 240−4,(1981).
- Moharam M. G., Gaylord Т. K., «Chain-matrix analysis of arbitrary-thickness dielectric reflection gratings «, J. Opt. Soc. Am., 72, 187 190, (1982).
- Moharam A.G., Gaylord T.G., «Tree-dimensional vector coupled-wave analysis of planar-grating diffraction «, J. Opt. Soc. Am., 73, 1105−12, (1983).
- Moharam A.G., Gaylord T.G., «Rigorous coupled-wave analysis of grating diffraction — E-mode polarization and losses «, J. Opt. Soc. Am., 73, 451−5, (1983).
- Moharam M. G., Gaylord Т. K., «Comments on analyses of reflection gratings J. Opt. Soc. Am., 73, 399 401, (1983).
- Moreau V., Renotte Y., Lion Y., «Characterization of DuPont photopolymer: determination of kinetic parameters in a diffusion model», Appl. Opt. 41 (17), 3427−35, (Jun 2002).
- Morozumi S., Diffraction efficiency of hologram gratings with modulation changing through the thickness, Japan. J. Appl. Phys. 15, 1929−35, (1976).
- O’Neill F. Т., Lawrence J. R., Sheridan J. Т., «Comparison of holographic photopolymer materials by use of analytic nonlocal diffusion models «, Appl. Opt. 41 (5), 845−52, (Feb. 2002).
- Owen M.P., Solymar L. Efficiency of volume phase reflection hologramsrecorded in an attenuating medium. Opt. Comm. 34, (3), 321−326, (1980).
- Phariseau P. On the diffraction of light by progressive supersonic waves. Proc. Ind. Acad. Sci. 44A, 165−70, (1956).
- Piazzolla S., Jenkins В. K., «Holographic grating format ion in photopolymers», Opt. Lett. 21, 1075−7, (1996).
- Piazzolla S., Jenkins В. K., «Dynamic during holographic exposure in photopolymers for single and multiple gratings «, J. Mod. Opt. 46, 2079−2110, (1999).
- Piazzolla S., Jenkins В. K., «First-harmonic diffusion model for holographic grating formation in photopolymers J. Opt. Soc. Am. В 17,1147−57, (2000).
- Pieper R., Korpel A., Eikonal theory of strong acousto-optic interaction with curved wavefronts sound. J. Opt. Soc. Am. A2, 1435−45, (1985).
- Poon Т. C., Korpel A., Feynman diagram approach to acousto-optic scattering in the near-Bragg region. J. Opt. Soc. Am. 71, 1202−8, (1981).
- Quintanilla M., de Frutos A. M., Application of the coupled-wave theory to the case of several gratings incoherently recorded, Opt. Рига Y Aplicada, 17, 187 — 91, (1984).
- Raman C.V., Nath N.S. Nagendra. The diffraction of light by high frequency soundwaves. Part 1. Proc. Ind. Acad. Sci. A2, 406−12, (1935).
- Raman C.V., Nath N.S. Nagendra. The diffraction of light by high frequency sound waves. Part 2. Proc. Ind. Acad. Sci. A2,413−20, (1935).
- Raman C.V., Nath N.S. Nagendra. The diffraction of light by high frequency sound waves. Part 3. Proc. Ind. Acad. Sci. A3, 75−84, (1936).
- Raman C.V., Nath N.S. Nagendra. The diffraction of light by high frequency sound waves. Part 4. Proc. Ind. Acad. Sci. A3, 119−25, (1936).
- Raman C.V., Nath N.S. Nagendra. The diffraction of light by high frequency soundwaves. Part5. Proc. Ind. Acad. Sci. A3,459−65, (1936).
- Rigrod W. W., «Diffraction efficiency of nonsinusoidal Bragg reflection gratings J. Opt. Soc. Am., 64, 97 99 (1974) — Erratum J. Opt. Soc. Am. 64, 895(1974) —
- Robinson S.R., «On the problem of phase from intensity measurements»,.
- Opt. Soc. Am. 68, 87, (1978).
- Robinson S.R., «Fundamental performance limitations for the phase retrieval problem «, Proc. SPIE 351, 66, (1982).
- Saccocio E.J. Application of the dynamic theory ofX-ray diffraction to holography. J. Appl. Phys., v. 38, No. 10, p. 3994, (1967).
- Salminen O., Keinonen Т., «On absorption and refractive index modulation of dichromated gelatin gratings Opt. Acta, 29, 531−40, (1982).
- Samoilivich D. M., Zeichner A., Freisem A. A., «The mechanism of volume hologram formation in dichromated gelatin», Photo. Sci. Eng. 24, 161−6, (1980).
- Sanders F. H., Intensity measurements in the diffraction of light by ultrasonic waves, Canad. J. Phys. 14,158−71, (1936).
- Shamir J., Wagner K., A new look at volume holography, Proc. SPIE 4737, «Holography: A Tribute to Yuri Denisyuk and Emmett Leith «, 64 76, (Apr., 2002).
- Shamir J., Wagner K., Generalized Bragg selectivity in volume holography, Appl. Opt., 41 (32), 6773 85, (Nov., 2002).
- Shankoff T. A., «Phase holograms in dichromated gelatin «, Appl. Opt. 10, 2101−2105,(1968).
- Sheppard C.J.R. The application of the dynamic theory ofX-ray diffraction to thick hologram gratings. Int. J. Electronics 41, 365−73 (1976).
- Sjolinder B. «Secondary holograms in dichromated gelatine filters», Opt. Acta, 31, 1013−15,(1984).
- Slinger C. W., Syms R. R. A., Solymar L., «Multiple holographic transmission gratings in silver halide emulsions «, Appl. Phys., B42, 121 -8, (1987).
- Slinger C. W., Solymar L., Grating interactions in holograms recorded with two object wave», Appl. Opt. 25, 3283 7, (1986).
- Solymar L., Two-dimensional N-coupled-wave theory for volume holograms. Opt. Commun. 23, 199−202, (1977).
- L. Solymar, D.J. Cooke. Volume Holography and Volume Gratings, Academic Press, (1981).
- W.H. Southwell, «Wave-front analyzer using a maximum likelihood algorithm «, J. Opt. Soc. Am., 67, 396, (1977).
- Stevenson S. H., Armstrong M. L., O’Connor Ph. J., Tipton D. F., Advances in photopolymer films for display holography, Proc. SPIE 2333, Display Holography, 60−70, (1995).
- Stevenson Sylvia H., and Steijn Kirk W., «A method for characterization of film thickness and refractive index in volume holographic materials «, Proc. SPIE 2405, 88−97,(1995).
- Stojanoff Ch. G., Schutte H., Froning Ph., Evaluation of holographic materials from applications point of view, Proc. SPIE 3294, 2−13, (1998).
- Syms R.R.A. Practical Volume Holography, Clarendon Press, Oxford, (1990).
- Syms R.R.A., Solymar L. Planar volume phase holograms formed in bleached photographic emulsions, Appl. Opt. 22, 1479−96, (1983).
- Teague M.R., «Irradiance moments: their propagation and use for unique retrieval of phase», J. Opt. Soc. Am. 72,1199, (1982).
- Tholl H. D., Dohman M., Stojanoff C. G. «Determination of the mean refractive index and the thickness of dichromated gelatin holographic films using the thin film resonance method», Proc. SPIE 2405, 76 87, (1995).
- Toorn P. Van, Ferwerda H.A., Opt. Acta 23,457 (1976).
- Trout T. J., Gambogi W. J., Stevenson S. H., Photopolymer materials for color holography, Proc. SPIE 2577,94−105, (1995).
- Tsukada N., Tsujinishi R., Tomishima K., «Effects of the relative phase relationships of gratings on diffraction from thick holograms «, J. Opt. Soc. Am., 69, 705−11,(1979).
- Uchida M. Calculation of diffraction efficiency in hologram gratings attenuated along the direction perpendicular to the grating vector, J. Opt. Soc. Am. 63, 280−7,(1973).
- Upatnieks J., Leonard C., Efficiency and image contrast of dielectric holograms, J. Opt. Soc. Am. 60, 297 305, (1970).
- Van Heerden P.J., Theory of optical information storage in solids. Appl. Opt., 2,393−400,(1963).
- Vilkomerson D. H. R. and Bostwick D., «Some effects of emulsion shrinkage on a hologram’s image space», Appl. Opt. 6, 1270 1272, (1967).
- Weber A. M., Smothers W. K., Trout T. J., Mickish D. J., «Hologram recording in DuPont’s new photopolymer materials «, Proc. SPIE 1212, 4−13, (1990).
- Wolf E. J. Opt. Soc. Am., 60, 18 (1970).
- Wopschall R.H., Pampalone T.R., Dry photopolymer films for recording holograms, Appl. Opt. 11, 2096−7, (1972).
- Zhao C., Mouroulis P., «Diffusion model of hologram formation in dry photopolymer materials», J. Mod. Opt. 41, 1929−39, (1994).
- Zhao Chunhe, Liu Jian, Fu Zhenhai, and Chen Ray Т., «Shrinkage-corrected volume holograms based on photopolymeric phase media for surface-normal optical interconnects», Appl. Phys. Lett. 71 (11), 1464 1466, (1997).
- Zhao Chunhe, Liu Jian, Fu Zhenhai, and Chen Ray Т., «Shrinkage-corrected volume holograms based on photopolymeric phase media for surface-normal optical interconnects Appl. Phys. Lett. 71 (11), 1464 1466, (1997).
- Zylberberg Z., Marom E., «Rigorous coupled-wave analysis of pure reflection gratings», J. Opt. Soc. Am., 73, 392 398, (1983).
- Математическое дополнение.
- Дифракция света на объемной голограмме в кинематическом приближении.
- SMx^y) = {{?,(*, J, n-expR* / х + £г у).dx dy. (7.1.3)
- W (u, v, w)= ffexp (*kГ) exp-2л- / x + ^ y). dx dy. (7.1.5)
- Интегрируя далее по я, получаем:
- B (W) = —exp/ (7-- vv)., где введено обозначение: =к2 ~(2п%р)2 .
- Так что выражение (7.1.6) можно переписать в виде:
- W{и, v, и>) = ехр (/ Тs2) ехр-2л / и + <Цу v) / ws2. (7.1.7)s*
- Искомое выражение для спектра, с учетом выражения (2.1.10), принимает вид: т*02 /' Т ' +оо +<"где s- =/*ogmexp07) «+ v)-/wjz} .z О -00 -00
- Проинтегрировав последнее выражение по и, v, получаем:
- ЛЧехр (/7Х)^ ^)Jexp/(m^, (7.1.9)1. Sz Огде I-» = Рх + тКх» = ^ + тКу» «дельта-функция» Дирака. 2л- 2л
- Взяв последний интеграл по w, получаем: og^exp (/74,) -ЯУ».*'.-.*» sinc (W^+/,'"J')7'.,(7.1.10)2лfsin (^jr)/(^ л:), где введено обозначение: sinc (x) = 41, х = 0.
- Выражение (7.1.10) описывает плоскую волну, так что искомое восстановленное поле может быть найдено в виде:
- Е,{г)= ?4техр (Ияг+ря). (7.1.11)1Я*0
- Компоненты волнового вектора sm могут быть найдены, как:1. Smz~ ^ ~Smx ~Smy '
- Амплитуда w-той плоской волны равна:
- ЛГ-21Ь-**1тК'+р--«)ТЬ (7.1.12)sz 2 я
- Вывод выражения (2.3.3.1).
- Из формулы (2.3.1.9а) имеем следующее выражение для S: с, cos (4/p -Qs)-cos (o6.)cos (T) cos (o) ' У • •)
- Вывод выражения (2.3.3.5).
- Линеаризация формул (2.3.3.1,2.3.3.3).
- Из (7.3.3) лианеризованную форму уравнения (2.3.3.1) можно переписать в виде:-в'tan (4/,) + /г• sin (0,)• = -в-tan (4/2) + /г• sin (2) s, n (4/»)или:cos (4^,)sin (0,)-Sin (4,sl)-sin (02)cos (T2) sin (4>, 2) cos (T,) cos (T2)
- Из (7.3.2) уравнение (2.3.3.3) можно записать в виде:0.73.4)1 + v в • tanC^f,) + к ¦ (sin (4>,) то есть: cos (4^,)73.5)cos (4^,) где: 8 = Л3/Ло-1.
- Уравнения (7.3.4), (7.3.5) перепишем для измеряемых экспериментальновеличин, 8, Д для чего подставим выражение для виз (7.3.1), записанного дляпервой элементарной голограммы.
- Тогда уравнение (7.3.4) принимает вид: tan (%) к.. ч s1. Q = —--sin (0,)
- Al Л,-1ап (Т,)-1ап (Т2). cos (T,) «' «cos (T2)73.6)гдещ cos (4>R)
- Аналогично, подставив выражение для в из (7.3.1) в (7.3.5), получаем уравнение: д + Ах • О • tan (4^,) = (1 + tan (y,) • tan (%)) • v + кsin (
,)+173.7)cos^,) - Умножив обе части уравнения (7.3.6) на А/ • tan^i) и вычитая из (7.3.7), получаем выражение для 8:
- S = v ±---tan (4>,).sin («I>I)-^^ + tan (4'1)-sin (0,)•^^ + tan (y,)-tan (4',) -(7.3.8)tan (T,)-tan (T2)73.9)1. COS (V,) cos (V2)
- Если величины 8 и Q измерены экспериментально, то уравнения (7.3.7), (7.3.8) образуют систему для коэффициентов усадки:
- П = ап -к + ап •v, S = a2l-K + v, которая совпадает с системой (2.3.3.5).
- Осталось упростить выражения для коэффициентов системы: Упрощение коэффициентам.
- Упрощение коэффициента ац. tan (T&bdquo-) cos (T») t .».. sinC^) sin (Q») 4 .an =—-—— = nQ--^-^-•tan (vP») = /70--=—-—— = tan (Q»),
- A, 0 cos (Qr) r 0 cos (Qfi) cos (Qr) rгде был использован закон преломления. Упрощение коэффициента а2. tan^J-tan^) cos^,) cos^)-sin (vF2)-sin (0,)-sin (Ts.|)-bsin (vF|)-sin (02)-sin (4/V2) | ^ sin (4/,)-cos (4J2)-sin (4/2)-cos (4/1) +
- С учетом полученного тождества и (7.3.10) выражение для а2 можно переписать в виде: sin (A) • (2 • cos (A) • cosQ? gcos (2 •1. О 2. —-' h 1 —2.sin (A)cos (A) • cos^ ¦%) +1 / 2- cos (2 •)/2 = = cos (A)-cos (4'fl-4's) + sm2(xVs)
- Расчет формы спектрально-угловой характеристики двухпоследовательно записанных отражательных голограмм вблизи максимума.
- При этих условиях нормированные амплитуды восстановленных волн могут быть найдены из системы уравнений 46.:2 «> (7.4.1)dzгде у, =cos (4/),
- Введем в новые функции S» = s"exp2i€r"z, т. е. sn =5&bdquo-exp-2/^rnzJ-для этих функций система (7.4.1), с учетом равенства =-£пг, может бытьзаписана в виде: r' = iv, s, +iv2 s2, S’n, =/Vrm r + 2/^m5m- где введены обозначения = т .
- Рассмотрим ситуацию, при которой > тогда система (7.4.2) приметвид: r' = ivl 5, +iv2 S2,
- S’l=ivrlr + 2i? Sl, (7.4.3a)1. S'2 =ivr2 r.
- Продифференцировав первое уравнение системы, и подставив значения для производных S из второго и третьего уравнений, получаем:-S=ivrlr + 2i^Slt (7.4.3b)1. S2 = i vr2 r.
- Здесь введено обозначение: v2 = -vr, v,-vr2v2.
- Решение этой системы будем искать с точностью до членов, квадратичных по £г = а0+а,-? + я2-£ Sl=b0+br4 + b2−42, S2 =с0 +с,-£ + с2 .
- Группируя слагаемые одного порядка, получаем следующие системыуравнений:2 v, Vpam+2ibmx, 74.3с)1. Cm=lVf2 ат
- Здесь т = 0, 1, 2- выражения с отрицательными индексами считаем равными нулю.
- Из краевых условий: r (0) = 1, 5m (l) = 0, имеем: а0(0) = 1, а,(0) = 0, в2(0) = 0, <(1) = 0, М0 = 0, си (1) = 0. (7.4.4) С учетом этих краевых условий, часть уравнений системы можно проинтегрировать:74.5)1. Ъ» = vn а. (*)"& 2 i |с» = | я»
- При этом для ат имеем неоднородные обыкновенные дифференциальные уравнения второго порядка, которые интегрируем с учетом условия (7.4.4). При т=0 имеем: а'0'-у2а0 = 0, откуда, с учетом (7.4.4), получаем: а0 = cosh (v z) tanh (v) • sinh (v z).
- Интегрируя далее выражения (7.4.5) с т=О, получаем:
- Ь0 = -i—tanh^-cosh^zj-sinh^z)., с0у-i —— lanh (v) • cosh (у z) sinh (у z). v
- Теперь можно записать уравнение для, а: а"-у2а, = -2у, Ь0, решение которогобудем искать в виде: а, = Дcosh (vz) +Д sinh (vz) +Д-z-cosh (vz) + /?4-z-sinh (vz).
- Тогда для коэффициетов Д, получаем алгебраические уравнения, из которых, с учетом краевых условий (7.4.4), получаем:1. Д =0,у3cosh2(у) '
- Интегрируя далее (7.4.5) для w=l, получаем:1. Рг