Каждое из представленных устройств для временного управления лазерным излучением обладает своими недостатками с точки зрения возможности использования в системах лазерного приборостроения, например, в схемах голографической записи-воспроизведения. Так, при использовании акустооптического устройства требуется дополнительная оптическая схема для формирования пучка лазерного излучения с диаметром ~ 0,2 мм, а также относительно

сложная электронная схема для формирования управляющего сигнала 80± 1 МГц акустической волны /5/. Потери света практически достигают 20%. Электростатические устройства требуют для своей работы высоких напряжений (~1 кВ), обладают нестабильностью параметров из-за разогрева кристаллов и ограниченной мощностью пропускаемого лазерного излучения. Наконец, в обоих устройствах в закрытом состоянии имеет место остаточный световой поток, недопустимый, например, для схем голографической записи. От последнего недостатка свободны устройства механического типа. Однако механические затворы но обеспечивают автоматического режима взвода и контроля за экспозицией.

Диаметр ортогонального отверстия выбирается несколько больше апертуры пучка лазерного излучения н меньше внутреннего диаметра полого цилиндра. На внутренней поверхности цилиндра выполнены продольные палы на всю его длину. По краям внутри цилиндра посредством винтовой резьбы установлены подстроечные пробки - 3₁ и 3₂, на которых стационарно и соосно закреплены неподвижные постоянные магниты – 4₁ и 4₂, выполненные из металлокерамики или из ферросплавов. Цилиндр и подстроечные пробки изготовлены из магнитно-нейтрального материала (например, эбонита, текстолита и т.п.). Между неподвижными постоянными магнитами находится подвижный магнит - 5, причем магнитные полюса направлены встречно по отношению к неподвижным постоянным магнитам. Вокруг неподвижных постоянных магнитов на внешней поверхности цилиндра намотаны индуктивные обмотки - 6₁ и 6₂. Последние включены встречно и соединены с генератором импульсов тока - 7.

1 – направляющий полый цилиндр; 1₁ и 1₂ – продольные пазы; 2 – отверстие; 3₁ и 3₂ – подстроечные пробки; 4₁ и 4₂ – неподвижные постоянные магниты; 5 – подвижный постоянный магнит; 6₁ и 6₂ – индуктивные обмотки; 7 – генератор импульсов тока.

подстройки неподвижных постоянных магнитов вдоль оси цилиндра при юстировке затвора добиваются такого положения, что подвижный постоянный магнит находится выше (или ниже) уровня отверстия. Пучок лазерного излучения при этом беспрепятственно проходит через отверстие в цилиндре. При включении генератора импульсов тoка внутри индуктивных обмоток образуются магнитные поля, которые взаимодействуют с магнитными полями неподвижных постоянные магнитов. Так. поле постоянного магнита 4₁, суммируется с полем обмотки 6₁, а из поля постоянного магнита 4₂ вычитается поле обмотки 6₂. Под воздействием суммарных полей подвижный постоянный магнит опускается (или поднимается) в направляющем цилиндре и перекрывает отверстие, препятствуя тем самым прохождению через него пучка лазерного излучения. Величина линейного перемещения подвижного магнита регулируется изменением силы тока, протекающего через обмотки. Данный процесс протекает в импульсном режиме. При этом на динамические характеристики устройства оказывают существенное влияние воздушные пробки между подвижным и неподвижными магнитами. Для уменьшения этого нежелательного влияния подвижный постоянный магнит выполнен в виде цилиндрического кольца,

и внутренняя поверхность цилиндра содержит сквозные пазы – 1₁ и 1₂.

Составляющие компоненты представленного здесь оптического затвора широко распространены в инженерной практике. Рабочее напряжение составило около 12 В при сопротивлении обмоток R_об = 43 Ом, что указывает на возможность непосредственной нагрузки устройства на выход ТТЛ с открытым коллектором - микросхемы типа К155ЛИ5. Диапазон временных выдержек составил от 15 мс до любого наперед заданного значения при задержке переднего фронта на 10¸ 12 мс и заднего на 12¸ 15 мс.

Луч лазера - 1, пройдя через открытое отверстие оптического затвора - 2 и коллимирующую систему - 3 с микродиафрагмой - 4, попадает на призму-куб - 5. Расходящийся объектный пучок направляется при помощи зеркал на фотопленку с информацией. Пройдя через фотокадр и Фурье-преобразующий объектив попадает на плоскость диска - 11, покрытого голографической эмульсией ПФГ-03. На это же место диска через коллимирующий объектив - 9 и систему зеркал - 7,8 падает опорный пучок. Размер голограммы определяется фильтром пространственных частот – 25. Вспомогательный пучок лазера от призмы-куб попадает на фотодиод - 26, сигнал с которого поступает на преобразователь напряжение-частота - 24 /ПНЧ/. Выработанные этим блоком сигналы, частота следования которых пропорциональна входному напряжению, через параллельный интерфейс - 20 подсчитываются ЭВМ - 19. При достижении установленного экспозиционного

После закрытия заслонки - 2 происходит смена фотокадра фильмовой информации - 14 с помощью шагового двигателя - 15 и блока питания - 23. Затем с помощью шаговых двигателей 12 и 13 и их блоков питания 21 и 22 диск 11 перемещается в новое положение. Причем, снятое с двигателей питание с целью уменьшения вибрации и улучшения качества голограмм подается на обмотки двигателей с прежним распределением фаз, чтобы избежать сбоев положения роторов двигателей. Правильность местонахождения диска по углу и по радиусу определяется при каждом обороте того или иного ШД и соответствующие сигналы с датчиков 16 и 17 сравниваются с выданным количеством импульсов ЭВМ. В случае совпадения движение продолжается. В противном случае на экран монитора выдается диагностике сбоя и движение прекращается. Для индикации положения смены диска используется датчик 18. Перемещение диска с одной дорожки на другую определяется размером голограммы, а от голограммы к голограмме на дорожке - как размером голограммы, так и, дискретностью перемещения ШД по углу с учетом максимально возможной упаковки голограмм. Так на диске диаметром 400 мм размещаются 10000 голограмм размером 2.8 мм каждая. При этом скорость записи составляет 1000 голограмм в час.