Aplicaciones Del Láser: Almacenamiento Holográfico

Aplicaciones del Láser: Almacenamiento Holográfico
Introducción
Hoy en día se posee una enorme capacidad para generar información digital. Junto con esta gran cantidad de información surge la preocupación de almacenar y mantener dicha información. Es allí donde el almacenamiento holográfico parece encontrar su gran oportunidad, pues aun cuando parece que los dispositivos de almacenamientoópticos tienden a verse obsoletos la técnica del almacenamiento holográfico posee cualidades que superan considerablemente las de la tecnología disponible actualmente en el mercado.
Holografía
El termino holograma fue acuñado en el año 1947 por el ingeniero y físico Dennis Gabor quien desarrollo un método para capturar una imagen que no solo guardara la irradianza de la imagen, como sería el caso deuna fotografía tanto empleando la clásica película fotográfica como el de las modernas cámaras digitales, sino también la información sobre la fase de la onda que refleja en el objeto, de modo que dicha onda pudiera ser reconstruida. De allí que se empleara el termino griego “holos“, que significa completo o intacto, para describir la imagen capturada por esta técnica.
De forma general, unholograma es creado empleando el patrón de interferencia que se produce entre dos haces de luz coherente. Para crear un holograma se requiere de una fuente de radiación láser, el haz es dividido en dos, uno de ellos será empleado como un haz de referencia, y el segundo será el portador de la información. El patrón de interferencia que se produce entre ambos haces queda almacenado en un mediofotosensible.

Figura 1. Creación de un holograma.
Para ilustrar mejor es posible analizar de forma general el proceso clásico de creación de un holograma. Empleando una fuente de luz coherente, generalmente una fuente de radiación láser, se emplea un divisor haz para obtener dos haces, uno será el de referencia, mientras el segundo incidirá sobre el objeto en cuestión para que la onda esparcida por elobjeto produzca las diferencias de fase correspondientes que formaran el patrón de interferencia necesario para crear el holograma.
Si observamos la ilustración es posible darse una idea de cómo la onda de referencia y la onda del objeto actúan sobre la superficie del material fotosensible para crear el patrón de interferencia que correspondiente. En un proceso clásico, el siguiente paso en lacreación de un holograma seria el revelado. Este proceso obtiene su nombre por la similitud con el proceso empleado clásicamente para revelar rollos fotográficos.
Lo que queda es realizar la reconstrucción del holograma. Empleando el mismo arreglo óptico para hacer incidir la onda de referencia sobre el holograma revelado es posible observar como el objeto aparece nuevamente en su posiciónoriginal.

Figura 2. Reconstrucción de un holograma.
Como ya hemos visto en un holograma tanto la amplitud como la fase de la luz son registrados por la superposición de la luz dispersada por un objeto, observando el diagrama de la figura 3 podemos observar como la onda de referencia encuentra puntos de coincidencia con las ondas que viajan desde el objeto. Los puntos donde las crestas coinciden,marcados con las letras A, B y C, corresponden a los puntos donde se producirá una interferencia máxima. Dado que ambas ondas viajan en la misma dirección, permanecerán en fase en estos puntos, los valles se superpondrán entre sí y los máximos quedaran fijados en A, B y C. De forma similar, el valle se sobrepone a la cresta produciendo los mínimos.

Figuras 3 y 4. Interferencia simple.
La faserelativa (ϕ) de las dos ondas, que varia de puntoa a punto a lo largo de la película, puede escribirse como función de x. Ya que ϕ cambia por 2π, conforme x procede a lo largo del segmento AB.
ϕ2π=xAB
De la ilustración podemos observar que
sinϑ=λAB
De modo que eliminando la longitud de onda específica AB, la función de la fase será
ϕx=2πxλsinϑ
Si suponemos que ambas ondas cuentan con la...