Вейвлет-анализ динамики записи голограмм на различных длинах волн

, , 1

Иркутское высшее военное авиационное инженерное училище

(военный институт), Россия

1Физический Институт им. П. Н. Лебедева РАН, Самарский филиал, Россия

Вейвлет-анализ динамики записи голограмм на различных длинах волн

Обсуждаются результаты применения вейвлет-анализа для исследования временных характеристик процесса записи на слои на основе дихромированного желатина с последующей проявкой парами воды в зависимости от длины волны записывающего излучения.

Изучалась динамика дифракционной эффективности (ДЭ) изучались в ДЖ-эмульсиях двух видов: сенсибилизированных к красной части спектра путем добавления красителя метиленового голубого (МГ) и без добавления красителя. Слои толщиной до 100 мкм для записи голографических решеток с помощью гелий-неонового лазера (l = 0,63 мкм, I = 85 мВт/см2) представляли собой 5% желатиновую эмульсию с добавлением бихромата аммония (БХА) (20% по массе сухого желатина) и 0,1мл МГ (в виде раствора 10 мг красителя в 100мл воды). Слои для записи гелий-кадмиевым лазером (l = 0,44 мкм, I = 13 мВт/см2) готовились из промышленных фотопластинок ПЭ-2 путем промывки, очувствления в 2,5% растворе БХА с последующей сушкой. При воздействии на l = 0,44 мкм сначала происходила запись, а затем проявление парами воды. считывание в этом случае проводилось гелий-неоновым лазером (l = 0,63 мкм). При записи излучением гелий-неонового лазера использовался режим одновременного проявления изображения в слое и дозаписи на него.

Для детального выявления механизма записи и проявления паром, необходимо знать, когда включаются те или иные процессы и какими частотами они характеризуются. Исследование частотно-временных характеристик процесса записи дифракционных решеток на разных длинах волн было проведено с помощью вейвлет-анализа. Результаты вейвлет-преобразования динамики ДЭ представлены на рис.1.

По скелетонам на рис. 1, видно, что:

1) при записи на различных длинах волн (0,44 и 0,63 мкм) общее поведение ДЭ подобно в обоих случаях, но временные характеристики процесса записи в случае гелий-неонового лазера больше на два порядка, что объясняется наличием посредника в виде молекулы красителя и большим порядком реакции в случае записи красным светом;

а)

б)

Рис. 1. Скелетоны вейвлет-поверхностей для ДЭ при проявке паром изображений, записанных излучением гелий-кадмиевого (а) и гелий-неонового (б) лазера

2) вейвлет-анализ кинетики ДЭ выявил, что появление высокочастотной компоненты соответствует моменту проявки для записи на обеих длинах волн. Характерные времена высокочастотного процесса – это времена перехода иона Cr5+ в ион Cr3+ и последующего образования сшивки или времени полного стирания записанного изображения. Для l = 0,44 мкм характерное время составляет 1–2 с, для l = 0,63 мкм – 60–150 с.

3) вейвлет-анализ показал также, что низкочастотные компоненты выражены гораздо сильнее и локализованы намного хуже для случая записи гелий-неоновым лазером. Характерные времена низкочастотных процессов составляют 6–8 с для записи на l = 0,44 мкм и 150–300 с для записи на l = 0,63 мкм и являются временами образования скрытого изображения.

Работа поддержана Российским Фондом Фундаментальных Исследований по проекту -а.

Список литературы

1. Оперативная коррекция и дозапись голограмм в слоях бихромированной желатины / , , // Материалы и устройства для регистрации голограмм. Л.: ФТИ. 1986. С.68-78.

2. Neupokoeva A. V., Malov A. N. Latent holographic image dynamics in the dichromated gelatin films // Proc. SPIE. 2005. V.5851. P.110-113.