ვლადიმერ ტარასაშვილი

The possibility of using the photoinduced anisotropy in selenium-cadmium glass and alcoholic solution of kryptocyanine for the correction of polarization along the wave front has been proposed and experimentally tested. The installationof polarization holographic correctors in intraresonatos spase of the laser enables us to achieve divergences near to the diffraction limit with a high-energy output.

Anisotropic change of the absorbtion edge of seleno-cadmium glass under the action of linearly polarized monoimpulse of a ruby laser of great power has been investigated. Th spectral width of the area of anisotropic bleaching of the sample which is being radiated has been estimated. The dispersion curves of photoinduced birefringence and the anisotropy of the absorbtion on the absorbtion edge of the glass of RY-19 type have been obtained in the interval (6500-6700) Å.

Теоретически рассмотрено формирование изображения волной, сопряжённой с опорной. Показано, что поляризационная голограмма формируемая при сложении двух пучков циркулярной взаимно ортогональной поляризации, в процессе реконструкции не даёт сопряжённых и побочных изображений. Предложена и экспериментально апробирована возможность применения фотоиндуцированной анизотропии в поляризационно чувствительных динамических средах, для коррекции лазерного излучения со сложным распределением поляризации по фронту волны. Размещение поляризационно-голографических корректоров как во внерезонаторном, так и во внутрирезонаторном пространстве лазера позволяет достичь расходимостей, близких к дифракционному пределу при высоком энергетическом выходе.

Развит теоретический подход, позволяющий представить частично поляризованное излучение в виде суммы взаимно ортогонально поляризованных и некогерентных компонент, а также некоторого модельного устройства, с зависящим от времени циркулярным двулучепреломлением, что позволяет использовать при расчетах векторно-матричный метод Джонса. В качестве иллюстрации показана возможность теоретически определять степень поляризации света распространенного через соответствующее устройство, помещенное во внешнее магнитное поле.  

We present the results of our investigation of photoanisotropy and photogyrotropy in the compositions of several dye mixtures in a polymer matrix. A variety of light-sensitive media are available today in which polarized light induces photophysical and photochemical processes that result in photoanisotropy and photogyrotropy. Among these media the materials on the basis of organic dyes in a polymer matrix are available. The photochemical behavior of single dyes usually differs from their behavior in mixtures; it is, therefore, natural to assume that photoanisotropic properties of dye mixtures will also differ. Based on these assumptions we created several compositions of organic dyes from different classes. The physical and chemical properties as well as the mechanisms responsible for anisotropy of the dyes used in this investigation differ significantly. A special technique was needed to make the most of their photoanisotropic properties. 

This is an experimental study of the photoanisotropic gyrotropic properties of recording media based on azoindicators ‒ homologs (five dyes) of methyl orange ‒ introduced into the polymer matrix. Samples were prepared by a technology we have developed employing solvents with different acidities (pH 1.68–12.48). The samples were exposed to actinic radiation (λ= 488 nm) from an argon laser, and the photoinduced anisotropy measured in real time. The circular dichroism and circular birefringence in the layers under study are calculated for a neutral medium and at different pH levels.

Проведено экспериментальное исследование поляризационных свойств отражательной голограммы Денисюка, полученной в фотоанизотропно-гиротропном материале с использованием неполяризованного

когерентного источника света. Наблюдается зависимость состояния поляризации реконструированного изображения от поляризации восстанавливающего пучка (поляризационно-голографичеcкая память). Проведено теоретическое рассмотрение эффекта. При наложении определенных ограничивающих условий на изотропную, анизотропную и гиротропную реакции поляризационно-чувствительной среды показано адекватное восстановление изображения по состоянию и степени поляризации. В случае использования неполяризованного света ответственная за восстановленное изображение матрица Джонса голограммы с точностью до постоянного множителя оказывается равной матрице Джонса самого объекта, т. е. просвечивание голограммы волной заданной поляризации дает восстановленное поле объекта, идентичное

по поляризации полю объекта, освещенного такой же волной априорно. Описанный метод использован для воспроизведения степени поляризации частично поляризованного волнового поля и для исследования поляризационно-голографических характеристик фотоанизотропно-гиротропного материала.

Приведены результаты исследований явления индуцированной сенсибилизированной фотоанизотропии в мелкозернистых гологенидосеребряных фотоэмульсиях на примере фотопластинок типа ВПР. Показана степень влияния на величины фотоанизотропных параметров (светоиндуцированное двулучепреломление и анизотропное поглащение) различных факторов, в том числе типа фотоэмульсии, предварительной обработки необлученных слоев (гиперсенсибилизации и (или) термообработки), актиничной засветки поляризованным излучения, проявления и фиксирования.

Исследованы люминесцентно-поляризационные свойства новых регистрирующих сред, полученных методом направленного синтеза: дисульфохлориды люминесцирующих красителей – гомологов 1,7-диамино-3,9-дигидродибензо-[1,2,3de:4,5,6-d’e’] дихинолин-2.8-дионного (1,5-диаминоан- традипиридонового) ряда, общей структуры (ClSO2)2-1,5-di-AAP-di-R. Получены спектры поляризованной фотолюминесценции и графики спектральной зависимости степени анизотропии люминофора в зависимости от его химической структуры при различных значениях кислотности среды.

Исследованы фотоанизотропные свойства поляризационно-чувствительных люминесцентных сред для голографии на базе битуминозных материалов. Обнаружен эффект памяти фотолюминесценции к линейной поляризации возбуждения в грузинских сырых нефтях и в автомобильных бензинах с различным октановым числом. Получены спектры фотолюминесценции, поляризационные спектры и измерены поляризационные характеристики сред в зависимости от их химической структуры и состава. Получена отражательная голограмма Денисюка в люминесцентном фотоанизотропно-гиротропном материале с использованием линейно поляризованного когерентного света и исследована ее поляризационная характеристика.

Идентификация и классификация вин реализована на основе совместной обработки различных видов поляризационных спектров мультиплексных динамических люминесцентных голограмм Денисюка, полученных на базе образцов исследуемой винодельческой продукции (конкретных марок вина). Для анализа были отобраны спектр люминесценции восстановленного мнимого изображения объекта, спектр степени анизотропии люминесценции реконструированного поля объекта и спектр коэффициента эллиптичности люминесценции реконструированного поля объекта. Проведено экспериментальное исследование поляризационных свойств мультиплексных голограмм Денисюка, полученных в люминесцентном фотоанизотропно-гиротропном материале с использованием линейно поляризованного когерентного источника света. Наблюдалась поляризационно-голографичеcкая память. Описан эксперимент по идентификации образцов, проведенный с целью проверки возможности использования поляризационных спектров для распознавания вин.

Созданы поляризационно-чувствительные голограммные среды на основе матриц из поливинилпирролидона и желатины, в состав которых были введены красители Lucifer Yellow и Coumarin 466. С использованием линейно поляризованного излучения лазера LSR 405 NL-50 (λ = 405 nm) в люминесцентном фотоанизотропно-гиротропном материале записана мультиплексная динамическая голограмма Денисюка. Методом поляризационно-люминесцентной голографии измерены фотоанизотропные характеристики пучка, соответствующего восстановленному мнимому изображению поля объекта. Измерены поляризационные спектры и спектры интенсивности фотолюминесценции восстановленного изображения в зависимости от состава регистрирующей среды. Показана возможность мультиплексной записи и наблюдения за несколькими изображениями анизотропно-гиротропного объекта одновременно, если они закодированы разными частотами эмиссии и (или) состоянием поляризации. Комбинирование недеструктивного поляризационно- люминесцентного голографического метода измерения с другими люминесцентными спектроскопическими методами значительно расширяет область применения данного метода, резко повышает общую информативность исследования.

Методами поляризационно-люминесцентной голографии исследована фотоиндуцированная гиротропия (нелинейная оптическая активность) поляризационно-чувствительных люминесцентных регистрирующих материалов на основе различных питьевых и минеральных вод. Получены спектры фотолюминесценции и степени циркулярности круговой поляризации люминесценции реконструированного фантомного объекта. При переходе от рацемической формы к хирально чистым фазам наблюдается существенное изменение спектров динамических мультиплексных люминесцентных голограмм Денисюка в среде, в частности, обнаруживается поляризационно-голографичеcкая память гиротропных свойств в рассмотренных водных средах. Поляризационно-голографический анализ оптических поляризационных спектров водных сред позволяет получить дополнительную информацию о свойствах анизотропно-гиротропных голографических материалов − собственной хиральности у компонентов каждого присутствующего в среде соединения.

ფოტოანიზოტროპიისა და ფოტოგიროტროპიის მოვლენა სხვადასხვა შუქმგრძნობიარე არეებში, ბოლო დროს ხშირად გამოიყენება ინფორმაციის გადამუშავებისა და პოლარიზაციული ჰოლოგრაფიის ამოცანებში. აღნიშნული მოვლენის მექანიზმი დაკავშირებულია მოლეკულების ფოტოქიმიურ და ფოტოფიზიკურ გარდაქმნებთან, აქტინიური სინათლის ზემოქმედებისას, ასევე არაწრფივ ოპტიკურ მოვლენებთანაც. ეს უკანასკნელი შლის ფართო შესაძლებლობებს ანიზოტროპული გაუფერულების მოვლენის გამოვლენისათვის ფოტოფიზიკურ პროცესებში. მიღებულია ინდუცირებული ორმაგი სხივტეხისა და ანიზოტროპული შთანთქმის დისპერსიის მრუდები სელენ-კადმიუმიანი მინის კიდური შთანთქმის უბანზე (650-750 ნმ). ექსპერიმენტულად აპრობირებულია სელენ-კადმიუმიან მინაში ფოტოინდუცირებული ანიზოტროპიის გამოყენების შესაძლებლობა ლაზერის მიერ გენერირებული გამოსხივების კორექციის მიზნით, ტალღის ფრონტზე პოლარიზაციის მდგომარეობის რთული, არაერთგვაროვანი განაწილების დროს. პოლარიზაციულ-ჰოლოგრაფიული კორექტორის განთავსებით ოპტიკური რეზონატორის სივრცეში მიიღწევა სინათლის კონის დიფრაქციულად ზღვრული განშლადობა, მაღალი ენერგეტიკული გამოსავალის დროს.

შემოთავაზებულია არასტაცინარული სისტემის მიერ ფორმირებული გამოსხივების პოლარიზაციის მდგომარეობის აღწერისა და პოლარიზაციის ხარისხის განსაზღვრის ახალი თეორიული მიდგომა [1], სადაც ნაწილობრივად პოლარიზებული გამოსხივება წარმოდგენილია, როგორც დროში ცვლადი ოპტიკური ანიზოტროპიის მქონე მოდელური სისტემისა და თავდაპირველად სრულად პოლარიზებული გამოსხივების ურთიერთქმედების შედეგი. განსაზღვრულია ფორმირებული ველის პოლარიზაციის ხარისხი დაკავშირებული უშუალოდ სისტემის ანიზოტროპული მახასიათებლების დროით პროფილთან [2].

ნაშრომში აღწერილია ექსპერიმენტული კვლევის შედეგები დიდი ტევადობის პოლარიზაციულ-ჰოლოგრაფიული მეხსიერების სისტემის სამგანზომილებიანი ინფორმაციის მატარებლის შექმნისათვის მდგარი ტალღებით. ამრეკლი პოლარიზაციული ჰოლოგრამების მიღებისათვის ნაშრომში გამოყენებულია ფოტოანიზოტროპიის მოვლენა გამოვლენილი ალუმობოროსილიკაურ მინებში [5]. გამოყენებული მასალის ფოტომგრძნობიარობა ჯ/სმ2 რიგისაა. ჩაწერა ხდებოდა აღნიშნული მასალისათვის აქტინიურ ჰელი-კადმიუმის ლაზერით (632,8 ნმ).

The possibility of applying the photoinduced anisotropy in dynamic polarizationsensitive media for the correction and amplifications of the laser radiation with a complex distribution of the polarization state over the wavefront is tested experimentally.

Anisotropic change of the absorbtion edge of seleno-cadmium glass under the action of linearly polarized monoimpulse of a ruby laser of great power has been investigated. The spectral width of the area of anisotropic bleaching of the sample which is being radiated has been estimated. The dispersion curves of photoinduced birefringence and the anisotropy of the absorbtion on the absorbtion edge of the glass of RY-19 type have been obtained in the interval (6500-6700 A).

The results of investigation of the phenomena ISPh was reported. It was shown that in the given layers after the irradiation of the polarized light with wave-length actinic for the given sensitizer and of the following specific development the photo-induced anisotropy was visualized. It turns out that weakly expressed anisotropy of the latent

image multiplied more than on the two order of magnitude. As it was shown in this investigation, the value of the photo anisotropic parameters can changed in wide-ranging after the specific physicochemical treatment: hypersensitizing, specific worked out developers, thermal treatment, fixing (in case of need). Each of the procedure has such essential value, that the separated examination was needed. For example, 20 developing agent per se and large quantity of the different compositions, and also the quantity hypersensitizers was investigated. The photo induced anisotropy maybe measured on the modified spectrophotometers SF-10 or SF-18. To receive experimentally the dependence of the anisotropic absorption, and the light induced birefringence it is necessary to carry out not less than 6 measurements of transmission of the differently oriented irradiated samples (0°; 45°; 90°), placed between parallel and crossed polarizers in the spectrophotometer. Some technological regimes which reduced to the optimization of the parameters of the photo anisotropy are presented. The high stability, the possibility of working in the red region and with the low power energy sources, with the wide controlled characteristics are represented the main advantage of such media. In addition he Schwarzchild effect in the ISPh phenomena is considered.

Azo indicators are well known in which when changing aciditythey changes their properties. It was natural to expect also their appreciable changes of their polarization properties. The results of the carried out experimental research in recording media on the basis of azo indicators– homolog of the Methyl orange introduced into the polymeric matrix are presented in this work. According to the technology developed by us, the samples for the reception of which solvents with various degree of acidity, within values pH 1.68-12.45 have been created. Samples were irradiated by the light of argon laser (488 nm) actinic for them. Measurement of light induced anisotropy was carried out on a registering recorder and can be described by means of one parameter- the effective anisotropy. As standards the samples of dyes for the reception of which neutral solvent was used have been considered. In a number of dyes the values of effective anisotropy in alkaline and acid media exceed its values concerning corresponding standards. The higher homolog – Heptyl orange and Benzyl orange which are weak or insoluble in water, become water-soluble when using solvents both with acid and alkaline reaction. The interval of appearance of light induced anisotropy has been expanded. We have used the method of the zero-ellipsometry for the research arising in the same samples light induced gyrotropy. Values of circular dichroism and circular birefringence in investigated layers in neutral media have been calculated also at various values pH. In the work the received results are discussed and analyzed.

Приведены результаты исследований явления индуцированной сенсибилизированной фотоанизотропии в мелкозернистых гологенидосеребряных фотоэмульсиях на примере фотопластинок типа ВПР. Показана степень влияния на величины фотоанизотропных параметров (светоиндуцированное двулучепреломление и анизотропное поглащение) различных факторов, в том числе типа фотоэмульсии, предварительной обработки необлученных слоев (гиперсенсибилизации и (или) термообработки), актиничной засветки поляризованным излучения, проявления и фиксирования.

The paper discusses the polarization properties of the compositions of the photosensitive media. The compositions have been developed - the transparent polymer in which activators were added: photoanisotropy, chiral and fluorescent impurities. Activators photo anisotropy were based on the organic dyes of different classes. Optical schemes have been created, which allows us to explore the polarized luminescence, and conduct the ellipsometric measurements of the photo anisotropic parameters obtained compositions. For polarized radiation were used standard lasers with wavelengths: (λ = 405, 441.6, 532) nm.

Nowadays, the holographic methods of information saving and processing is one of the most attractive and efficient. The advantage of the holographic method lies in the feature of holograms – ability to reconstruct information arrays, recorded throughout the hologram volume, at a high speed. This provides reliable and high-density information recording. This method enables making recording and reconstruction of the object wave polarization state, and thus has greatly increased the possibilities of holographic science. In our opinion, the next step in the development of polarization holography could be a polarization-fluorescent holography. The implementation of the polarization-fluorescent holography will enable to record information almost for any spectrum region (within the absorption spectrum of the particular medium) and its reconstruction in the desired spectral range (within luminescence spectrum), according to the given task. As known, the analysis methods based on the polarization fluorescence phenomenon, are the most sensitive and highly effective tools for modern researches. For solving problems of polarization-fluorescent holography we need a fluorescent recording medium that should have high values of quantum efficiency, high photosensitivity and must show the notable polarization-luminescent properties in the required spectral range. It is known, that the luminescent emission of many substances is, fully or partially, polarized either linearly or circularly due to the anisotropy emergency at elementary acts of light quanta absorption and emission, during the luminescence process. In most cases, the luminescence of the complex molecules is linearly polarized (as a rule, partly linearly). In case of the gyrotropic substances, characterized by ability to rotate the polarization plane, and which reveal a circular dichroism, the partially circular polarization of the luminescence is detected as well. The aim of this work is to create a new type of recording media for fluorescent -polarization holography and study of their polarization- luminescent properties.