Голографические концентраторы с использованием принципов призменных концентраторов

С помощью голограммы можно вводить излучение в оптически более плотную среду под углом полного внутреннего отражения (ПВО). Таким путем получают голокон призменного типа, причем в отличие от известного призменного концентратора (см. гл. 4) угол при вершине призмы может быть произвольным. В частном случае, когда этот угол равен нулю, получается голокон в виде плоскопараллельной пластины с концентрацией излучения на торце или торцах пластины.

Селективные характеристики таких концентраторов тоже могут задаваться в широких пределах. На рис. 8.2, б показано измеренное на спектрофотометре ДСФ-8−2 относительное спектральное распределение интенсивности сконцентрированного излучения на выходной грани голокона призменного типа с углом при вершине призмы 4°.

Рассмотрим подробнее способ создания и работы такого концентратора^[1].

На рис. 8.3 показана схема призменного голокона. Концентратор светового излучения в виде призмы 1 содержит грань 2 входа излучения, грань 3 отражения излучения и грань 4 выхода излучения. Грань 2 входа излучения имеет светочувствительный слой 5 с объемной голограммой. Способ изготовления голограммы для концентратора осуществляется путем записи интерференционной картины на светочувствительном слое 5 от плоскопараллельного опорного пучка 6 и плоскопараллельного предметного пучка 7 лазерного излучения, который вводят через оптический элемент 8 и 9 иммерсионной жидкости. Оптический элемент 8 устанавливают со стороны светочувствительного слоя 5, а предметный пучок 7 вводят в призму 1 параллельно грани 3 отражения излучения.

Рис. 8.3. Голокон на основе призменного концентратора (пояснения в тексте).

Для расширения области спектра концентрируемого излучения со стороны грани 3 (рис. 8.4) отражения через слой 10 иммерсионной жидкости устанавливают второй оптический элемент 11, предметный пучок 12 вводят в светочувствительный слой 5 под углом, большим угла полного внутреннего отражения, на границе раздела светочувствительного слоя 5 и воздуха, а опорный пучок 13 вводят нормально к грани 2 входа излучения последовательно через каждый оптический элемент 8 и 11.

Рис. 8.4. Голокон на основе призменных концентраторов с повышенной концентрацией излучения (пояснения в тексте).

Для дальнейшего повышения степени концентрации в достаточно широкой области спектра (по сравнению с предыдущим вариантом спектр концентрируемого излучения сужается) предметный пучок 14 вводят в призму 15 (см. рис. 8.4), имеющую в сечении форму трапеции, под углом к грани 3 отражения, большим угла полного внутреннего отражения, на границе раздела призмы 15 и воздуха.

Предлагаемый концентратор и способ изготовления голограммы для него дает возможность создавать концентраторы светового излучения в широком диапазоне спектральной селективности: от узкополосных фильтров-концентраторов, концентрирующих область спектра шириной в несколько нанометров, до концентраторов, практически не обладающих спектральной селективностью.

• [1] Авторское свидетельство СССР № 1 097 563. Концентратор светового излученияи способ изготовления голограммы для него.