2.1.1 Обоснование оптической схемы прибора

Функциональная схема проектируемого прибора представлена на рисунке 2.2.

Световой пучок когерентного излучения, образованный лазером 1, расширяется афокальной системой 2 и с помощью светоделителя 3 разделяется на предметный и опорный пучки.

В предметном пучке помещен ОУТ 8, на который с помощью волоконно-оптической пластины 9 переносится изображение с экрана электронно-лучевой трубки. Афокальная система 6, расположенная перед ОУТ, расширяет предметный пучок до диаметра рабочей площадки транспаранта.

Промодулированный на транспаранте предметный пучок с помощью светоделителя 7 и зеркала 10 поступает в Фурье-объектив 11, формирующий в своей задней фокальной плоскости Фурье-спектр падающего излучения. ОУТ устанавливается в передней фокальной плоскости объектива и является его входным зрачком. В задней фокальной плоскости Фурье-объектива установлена реверсивная регистрирующая, фиксирующая результат интерференции между предметным и опорным пучками. Система зеркал 4, 12, 13, 14 формиру­ет опорный пучок и направляет его под определен-ным углом (15°) к предметному пучку на рабочую площадку регистрирующей среды. Зеркало 15 и светоделитель 16 направля­ют восстановленный опорный пучок на приемники излучения.

1 - лазер; 2, 6 - афокальные системы; 3, 7, 16 - светоделители; 4, 5, 10, 12, 13, 14, 15 - зеркала; 8 - оптически-управляемый транспарант (ОУТ); 9 - волоконно-оптическая пластина; 11 - Фурье-объектив;

А - плоскость модулирующего слоя ОУТ;

Б - плоскость регистрации голограммы;

В - плоскость светочувствительных площадок приемников излучения (ПИ).

Рисунок 2.2 - Функциональная схема проектируемого прибора

2.1.2 Элементная база прибора

2.1.3 Лазер

Для проектируемого прибора был выбран твердотельный одномодовый лазер на кристалле вольфрама кальция (CaWO₄) с добавками трехвалентного иона Nd₃⁺ неодима, работающий в импульсном режиме.

Лазер имеет сравнительно простую конструкцию, малые габариты и не требует принудительного охлаждения.

Кристалл вольфрама кальция, по сравнению с такими типами активных сред, как стекло с неодимом и натрий-алюминиевый гранат, имеет более низкий порог накачки; высокий коэффициент теплопроводности, что предупреждает возникновение термоупругих напряжений в кристалле, ведущих к оптическим искажениям, высокую термостойкость.

Резонатор лазера состоит из двух плоских зеркал с диэлектрическим покрытием. Импульсный режим работы обеспечивается путем модуляции добротности лазера с помощью электрооптического затвора. Система накачки состоит из осветителя и лампы накачки. Осветитель имеет диффузно отражающее покрытие из четыреххлористого кремния, имеющего коэффициент отражения 0.92 - 0.97 в области длин волн 0.5-1 мкм. В качестве лампы накачки применяется лампа ИФПЗх35. Для селекции основной моды внутри резонатора установлена диафрагма диаметром 0.8 мм.

Лазер имеет следующие характеристики:

-длина волны генерации  = 1060 нм;

-энергия в импульсе W= 1мДж;

-длительность записывающего импульса t_зan = 30 нс;

-длительность считывающего импульса t_счит = 50 нс.