Динамічна голографія
Тип: На вибір студента
Кафедра: експериментальної фізики
Навчальний план
| Семестр | Кредити | Звітність |
| 10 | 3 | Залік |
Лекції
| Семестр | К-сть годин | Лектор | Група(и) |
| 10 | 16 | ст. наук. співробітник Гамерник Р. В. |
Практичні
| Семестр | К-сть годин | Група | Викладач(і) |
| 10 | 16 |
Опис навчальної дисципліни
Мета – Програма курсу “Динамічна голографія” передбачає як ознайомлення із загальними принципами голографії (механізми та схеми запису і зчитування стаціонарних голограм, реєструючі схеми і середовища та механізми реєстрації динамічних голограм, експериментальні методи дослідження та обробки результатів, методи перетворення лазерних пучків і оптичних зображень при їх взаємодії в нелінійних середовищах), так і допоможе в майбутньому на основі набутих знань робити правильний вибір з численних оптичних схем таку, яка забезпечить отримання достовірних результатів вимірювань.
Завдання – Засвоїти необхідні теоретичні і практичні відомості про основи і фізичні принципи голографії, практично оволодіти методами проведення голографічних вимірювань для технічного контролю.
В результаті вивчення даного курсу студент повинен
знати:
фундаментальні основи динамічної голографії: методи описання взаємодії лазерних пучків в нелінійних середовищах, фізику фоторефрактивного ефекту в електрооптичних кристалах, перетворення лазерних пучків при їх самодифракції на динамічних гратках; обернення хвильового фронту; сучасні застосування динамічної голографії, зокрема, для перетворення зображень і для створення елементів голографічної пам’яті.
вміти:
проводити теоретичне моделювання ефектів самодифракції лазерних пучків в різних нелінійних середовищах; створювати теоретичні моделі, що описують механізми нелінійно-оптичного відгуку і утворення динамічних ґраток в різних середовищах; розробляти експериментальні установки для перетворення лазерних пучків і зображень, що базуються на методах динамічної голографії.
Рекомендована література
Методичне забезпечення
Базова:
- N. Kukhtarev, T. Kukhtareva, P. Land, J.C. Wang, T. Murray, Yu. P. Gnatenko, I. O. Faryna , P.M. Bukivskij, O. A. Shigiltchoff and R. V. Gamernyk Dynamic holographic interferometry with double functions – Optical and electrical Research Signpost 37/661 (2), Fort P.O., Trivandrum-695 023, Kerala, India Nonlinear Optics and Applications, 2007: 257-268 ISBN: 978-81-308-0173-5 Editors: Hossin A. Abdeldayem and Donald O. Frazier
- N.Kukhtarev, T.Kukhtareva, Yu.P.Gnatenko, P.M. Bukivskij, R.V.Gamernyk Dynamic holographic interferometry with double functions-Optical and electrical Nonlinear Optics and Applications, 2007:257-268
- R. V. Gamernyk, Yu. P. Gnatenko, P.M. Bukivskij, P. A. Skubenko and V. Yu. Slivka Optical and photoelectric spectroscopy of photorefractive Sn2P2S6 crystals J. Phys.: Condens. Matter 18 (2006) 5323–5331
- N. Kukhtarev, T. Kukhtareva, Y. Gnatenko, P. Bukivskij, R. Gamernyk, IR-single beam dynamic holographic interferometer with three channels (two optical and one electrical) Optical Sensors 2008, edited by Francis Berghmans, Anna Grazia Mignani, Antonello Cutolo, Patrick P. Meyrueis, Thomas P. Pearsall, Proc. of SPIE Vol. 7003, 700327, (2008) 0277-786X/08/$18 · doi: 10.1117/12.786282
- В.Л. Винецький, М.В. Кухтарев. Динамічна голографія. 1990.
Допоміжна:
- N.Kukhtarev, T. Kukhtareva, J.H.Caulfield, J.C.Wang, T. Murray, Yu. P. Gnatenko . I. O. Faryna, P. M. Bukivskij , R. Gamernyk ,A.Grabar, Two-channel IR vibration sensor based on dynamic gratings in semiconductors and pyroelectrics Infrared Technology and Applications XXXIV, edited by Bjørn F. Andresen, Gabor F. Fulop, Paul R. Norton, Proc. of SPIE Vol. 6940, 694035, (2008) 0277-786X/08/$18 · doi: 10.1117/12.778213
- Yu.P. Gnatenko, M.S. Brodyn, P.M. Bukivskij, O.A. Shigiltchoff, N. Kukhtarev, T. Kukhtareva Energy structure and micromechanism of photo-electromotive force effect in V-doped CdTe crystals Phys. Stat. Solidi (a) (2007),204, 2431.
Інформаційні ресурси
http://www.wikipedia.org
Матеріали
Програма навчальної дисципліни
- Тема 1. Вступ. Голографічний запис хвильових фронтів. Класифікація і характеристики голограм. Когерентно-оптичні системи обробки інформації. Механізми оптичного запису інформації. Дифузійний і дрейфовий механізми.
- Тема 2. Природа фоторефрактивного ефекту. Процеси формування поля просторового заряду у фоторефрактивних кристалах. Двохвильова взаємодія у фоторефрактивних матеріалах. Зонна теорія переносу.
- Тема 3. Енергообмін при двохвильовій взаємодії. Орієнтаційні залежності коефіцієнта енергообміну. Залежність величини енергообміну від періоду ґратки. Нестаціонарна фото- електрорушійна сила (голографічний струм).
- Тема 4. Світлова взаємодія у фоторефрактивних кристалах. Направлене змішування хвиль. Застосування для демодуляції фази оптичної хвилі. Фоторефрактивні кристали як детектори ультразвуку. Самомодуляція поляризації.
- Тема 5. Голографічна інтерферометрія. Спекл-інтерферометрія. Фазова демодуляція з використанням ефекту нестаціонарної фото-ЕРС. Пряма демодуляція фази при зовнішньому постійному полі. Демодуляція фази з використанням змінного зовнішнього поля і фільтруванням поляризації.
- Тема 6. Просторово-часові модулятори світла (spatial light modulators – SLM). Використання SLM в системах голографічної пам’яті. Експериментальні дослідження запису динамічних ґраток. Поздовжній і поперечний електрооптичні ефекти в фоторефрактивних кристалах. Електрооптичні просторово-часові модулятори світла на ФРК.
- Тема 7. Основи методики спектроскопії з надвисокою часовою роздільною здатністю – pump-probe. Приклади використання методу pump-probe для виявлення механізмів нелінійно-оптичного відгуку в ФРК і в напівпровідниках. Взаємодія лазерних імпульсів в ФРК. Захоплення, зберігання і вивільнення лазерних імпульсів в ФРК. Сповільнення світла в ФРК при двох-пучковій взаємодії і при чотирьох-пучковій взаємодії. Взаємодія фемтосекундних імпульсів в фоторефрактивних матеріалах.
- Тема Адаптивне детектування коливань недзеркальних поверхонь. Датчики детектування поверхневих вібрацій. Класична межа детектування. Практичні схеми адаптивних детекторів.