[发明专利]利用不同波长光波读光折变光栅实现光学信息处理的方法

权利要求书

1、一种利用不同波长光波读光折变光栅实现光学信息处理的方法，其特征在于它按以下步骤进行：步骤一、制备体全息光栅(9)：使两束具有相干性的光束相交并输入到光折变体(9)的光输入端，于是在光折变体(9)内形成光强分布不均匀的干涉条纹并利用光折变效应在光折变体(9)中记录下体全息光栅，等待光栅稳定后，由光折变体(9)得到存储有待处理信息的光折变体(9)，所述两束具有相干性的光束在相交时的夹角应使这时发生的衍射为拉曼-纳斯衍射；步骤二、图像处理过程：将步骤一制备的存储有待处理信息的光折变体(9)放在第二激光器(10)的光路中，使光束直接输入到光折变体(9)的光输入端，利用拉曼-纳斯衍射在光折变体(9)的光输出端即可获得被放大或缩小的各阶衍射图像信息。

2、根据权利要求1所述的利用不同波长光波读光折变光栅实现光学信息处理的方法，其特征在于步骤一中所述两束具有相干性的光束的光程差小于所述光束的相干长度。

3、根据权利要求1所述的利用不同波长光波读光折变光栅实现光学信息处理的方法，其特征在于步骤一中所述光折变体(9)选用能够产生光折变效应并有清晰拉曼-纳斯衍射图像的有机材料或无机材料。

4、根据权利要求1所述的利用不同波长光波读光折变光栅实现光学信息处理的方法，其特征在于步骤二中所述第二激光器(10)的波长决定于步骤一中所述第一激光器(1)的波长以及最终需要实现的图像信息的放大或缩小倍数，图像信息的放大或缩小倍数正比于第二激光器10的波长与第一激光器1的波长的比值。

5、根据权利要求1所述的利用不同波长光波读光折变光栅实现光学信息处理的方法，其特征在于步骤一中产生两束相交的具有相干性的光束的装置由第一激光器(1)、半透半反镜(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)、空间光滤波器(5)、第一傅里叶透镜(6)、空间光调制器(7)、第二傅里叶透镜(8)组成；步骤一中产生两束相交的具有相干性的光束的方法是：从第一激光器(1)中输出的光束输入到半透半反镜(2)的光输入端，半透半反镜(2)将输入的光束分为透射光和反射光，所述反射光输入到第一反射镜(3)的光输入端并利用第一反射镜(3)使所述反射光改变方向，所述透射光输入到第二反射镜(4)的光输入端并利用第二反射镜(4)使所述透射光改变方向，通过空间光滤波器(5)输入到第一傅里叶透镜(6)的光输入端并经过第一傅里叶透镜(6)传输，在第一傅里叶透镜(6)的光输出端获得平行光束，所述平行光束经过空间光调制器(7)传输后输入到第二傅里叶透镜(8)的光输入端，所述平行光束在经过空间光调制器(7)传输的过程中被加载上信息，所述被加载上信息的平行光经过第二傅里叶透镜(8)传输后，在第二傅里叶透镜(8)的光输出端完成傅里叶变换。空间光调制器(7)位于第一傅里叶透镜(6)和第二傅里叶透镜(8)之间，空间光调制器(7)到第二傅里叶透镜(8)的距离是第二傅里叶透镜(8)的焦距；使从第一反射镜(3)输出的改变了方向的反射光和从第二反射镜(4)输出的改变了方向的透射光相交在一起，即得到了两束相交的具有相干性的光束，所述反射光与透射光的光程差小于第一激光器(1)输出的激光的相干长度；所述第一激光器(1)能够产生具有光折变效应的任意波长的激光，所述激光的光强由光折变体(9)的材料决定。

6、根据权利要求1所述的利用不同波长光波读光折变光栅实现光学信息处理的方法，其特征在于步骤二中所述需要的光束是直接从第二激光器(10)输出的激光。

7、根据权利要求1、3、5所述的利用不同波长光波读光折变光栅实现光学信息处理的方法，其特征在于在步骤一中，所述第一激光器(1)采用Ar⁺激光器，它输出光的波长为488.0纳米，选用掺杂甲基红染料的戊氰基联苯液晶，其中甲基红染料浓度为1％，光折变体尺寸为10.50×10.00×0.046立方毫米，所述信号光的光强为50.22毫瓦每平方厘米，所述参考光的光强为60.16mW·cm^-2，相交的反射光和透射光的夹角θ为2.00°，相交的信号光和参考光的偏振方向在入射平面内，所述光折变体(9)被相交光束照射十五分钟后光栅达到稳定，所记录光栅成为永久光栅，这是可以清晰地观察到拉曼-纳斯衍射图像；在步骤二中，所述第二激光器(10)采用氦-氖激光器，它输出光的波长为632.8纳米，光波直接照射光折变体(9)上。