Brevet FR2011831A1 — publié le 19700313

i 2011831 Il existe de nombreuses matières qui répondent de manière prédéterminée à l'application d'une énergie présentant des caractéristiques particulières. La présente invention concerne les matières dont les caractéristiques d'absorption sont 5 affectées d'une première manière par l'application d'une radiation électromagnétique à une première longueur d'.onde et d'une seconde manière par l'application d'une radiation électromagnétique à une seconde longueur d'onde. Dans ce qui suit, 1s mot "matières" est un terme générique pour désigner les matières 10 correspondant à la définition ci-dessus. Comme exemple on peut citer les matières photochromogènes qui passent à un état plus sombre lorsqu'une énergie lumineuse d'une première longueur d'onde déterminée leur est appliquée et reviennent à leur état initial plus clair lorsqu'une énergie 15 lumineuse leur est appliquée à une seconde longueur d'onde déterminée. Parmi ces matières photochromogènes on peut citer les titanates de métaux alcalins contenant de faibles quantités d'ions de métaux de transition, tels que le titanate de strontium ou de oalcium dopé soit avec du fer et/ou du molybdène, soit 20 avec du nickel et/ou du molybdène; la sodalite, de préférence contenant de faibles quantités d'ions de métaux de transition, telles que la sodalite dopée au fer j les fluorures de métaux alcalin» contenant de faibles quantités d'ions diyalents de terres rares, tels que les fluorures de calcium dopésku cérium, au 25 lanthane, au gadolinium ou au terbium ; et le trioxyde de molybdène . Les matières du groupe des halogénures de métaux alcalins, tels que par exemple le chlorure de potassium et l'io-dure de césium, ont également la propriété de passer- à un état 30 obscur lorsqu'ils sont stimulés par une énergie lumineuse à une première longueur d'onde particulière pour revenir à leur état initial ou "blanchi" du fait de l'agitation thermique provoquée par l'application d'une énergie qui peut être une énergie lumineuse d'une longueur d'onde prédéterminée. 35 Jusqu'ici l'obscurcissement ou "écriture" sur une sur face constituée par une telle matière, se faisait en"appliquant l'énergie d'une première source à une première longueur d'onde particulière, l'intensité de l'obscurcissement étant fonction 69 15133 2 2011831 de l'intensité de l'énergie appliquée. IH décoloration ou "effacement" de la matière se faisait en appliquant de mêmel'énergie d'une seconde source ayant une seconde longueur d'oncfepàrticuliè-re. 5 La présente invention a pour objet un dispositif et un procédé permettant de modifier à volonter l'état d'une telle matière. Selon une particularité essentielle de l'invention, un appareil assurant la modification sélective de l'état d'une 10 telles matière comprend : - un diposltif fournissant des faisceaux de lumière polarisée à une première et à une seconde longueurs d'onde, les faisceaux ayant entre eux une relation de phase prédéterminée, la première longueur d'onde affectant la matière d'une première 15 manière et la seconde longueur d'onde affectant la matière d'une seconde manière, - un dispositif modifiant sélectivement la polarisation desdits faisceaux, - un dispositif filtrant placé entre 3e modificateur 20 de polarisation et la matière, l'orientation du filtre permettait le passage de certaines parties des faisceaux modifiés utilisées pour irradier la matière sensible et modifier de manière correspondante son état. L'invention a également pour objet un procédé de modifi- 125 cation sélective de l'état d'une matière sensible caractérisé par les opérations suivantes : - application d'un premier et d'un second faisceaux lumineux à un dispositif magnéto-optique ou électro-optique, lesdits faisceaux étant polarisés d'une manière prédéterminée l'un 30 par rapport à l'autre, la longueur d'onde du premier faisceau lumineux correspondant à la longueur d'onde 35 - modification de la polarisation desdits faisceaux lumineux en réponse à un signal prédéterminé appliqué au dispositif magnéto-optique ou électro-optique ; 69 15133 ? 2011831 - filtrage des faisceaux modifiés dans un analyseur polaroïde qui absorbe sélectivement certaines parties des faisceaux; - enfin, irradiation de la matière par les parties non 5 absorbées des faisceaux de manière qu'elle , soit obscurcie ou décolorée en réponse à la nature des portions de faisceaux incidentes . D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre 10 et du dessin annexé sur lequel : - la figure 1 est une représentation schématique d'un mode de mise en oeuvre de l'invention; - les figures 2a, 2b, 2c sont des diagrammes de phase des faisceaux polarisés. 15 La figure 1 illustre une forme préférée de mise en oeuvre de l'invention dans laquelle une source d'énergie fournit les faisceaux lumineux de longueur d'onde appropriée pour obscurcir ou éclaicir la matière sensible. Sur la figure 1, un laser unique 10 émet simultanément de l'énergie sous forme de fais-20 ceaux lumineux 12 à deux longueurs d'onde distinctes (7^ , Xg)• Ce laser peut être lin laser à argon émettant des faisceaux o o lumineux à des longueurs d'onde de 4579 A et 514-5 A. Un tel laser émet des radiations à des longueurs d'onde correspondant à l'obscurcissement et à la décoloration d'un échantillon de titanate de 25 strontium (SrTiO^) dopé-au fer et au molybdène qui constitue la matière sensible. Lorsque la matière choisie ne répond pas à des longueurs d'onde disponibles simultanément dans le faisceau d'un laser unique, il est possible d'utiliser des sources d'énergie séparées, par exemple des lasers séparés. 30 Les faisceaux lunimeux 12 émis par le laser 10 sont polarisés de manière prédéterminée l'un par rapport à l'autre. Comme illustré sur les figures 1 et 2a, les faisceaux sont polarisés linéairement à angle droit l'un de l'autre. Lorsqu'un laser unique est utilisé pour l'émission simultanée de deux faisceaux 35 lumineux de longueur d'onde différente, cette polarisation peut être effectuée soit de manière interné, c'est-à-dire.à l'intérieur du laser lui-même,sait de manière externe. Lorsque l'on utilise deux lasers différencs la polarisation relative est "facilement 69 15133 * 2011831 obtenue en orientant convenablement les éléments déterminant la polarisation des deux cavités. Les faisceaux polarisés sont ensuite appliqués à un dispositif magnéto-optique ou électro-optique 14 recevant égale-5 ment un signal de commande I. On peut citer comme dispositif magnéto-optique le déphaseur de Faraday et comme dispositif électro-optique les cellules de Pockels et Kerr. Ces dispositifs sont bien connus des qjéclalistes et leur fonctionnement ne sera pas rappelé ci-après pour ne pas encombrer la description de la 10 présente invention". Sur la figure 1, le dispositif 14 est du type magnéto-optique et l'invention sera décrite dans ce cas. L'emploi d'un dispositif électro-optique entraînerait sensiblement le même résultat bien que son fonctionnement soit, différent. Comme le 15 savent les spécialistes, des phénomènes se produisant dans les dispositifs électro-optiques font que généralement les faisceaux transmis ne restent pas polarisés linéairement mais plutôt élipti-quement. Enïabscence de signaux de commande I appliqués au dis-20 positif magnéto-optique 14 de la figure 1, les faisceaux polarisés émergent sensiblement sans modification de celui-ci. L'application au dispositif 14 d'un signal de courant I d'intensité prédéterminée provoque la rotation d'un angle a des faisceaux polarisés le traversant, ledit angle de polarisation étant fonction de la 25 valeur du signal de commande. La figure 2b illustre l'effet sur des faisceaux polarisés comme à la figure 2a de l'application d'un signal de commande au dispositif magnéto-optique. Les faisceaux polarisés ayant tournés d'un certain angle sont ensuite appliqués à un analyseur polaroïde 16 orienté 30 pour ne permettre le passage de la lumière polarisée dans un certain plan. En supposant que le plan de référence de l'analyseur 16 corresponde au plan de référence des faisceaux initialement polarisés 12, l'analyseur 16 ne laissera passer que les composantes verticales des faisceaux ëmergaits . c'est-à-dire cosa et 35 Ag sina comme illustré à la figure 2c. 69 15133 5 2011831 Ces composantes transmises sont ensuite appliquées à la matièré sensible 18 par exemple le SrTiOjj, provoquant une modification correspondante de son état. En ajustant l'angle de polarisation a par l'intermédiaire du signal I appliqué au 5 dispositif magnéto-optique, il est donc possible de modifier l'effet global de l'énergie transmise sur la matière sensible pour produire un obscurcissement total, une décoloration totale ou tous degrés de gris Intermédiaires entre ces maxima. En supposant que X^ soit la longueur d'onde "d'écriture" ou d'obscur-10 cissement et Xg la longueur d'onde"d'effacement" ou de décoloration, l'effet global de la lumière transmise dans le cas de la figure 2c correspond à un obscurcissement de la matière sensible. Il va de soi que la description faite n'est pas 15 limitative et que l'invention peut subir de nombreuses modifications sans pour cela sortir de son cadre. I 69 15133 6 2011831 REVENDICATIONS 1°- Appareil permettant de modifier"sélectivement l'état d'une matière sensible à la longueur d'onde d'un faisceau 5 lumineux incident, comprenant un dispositif capable de fournir de la lumière polarisée à une première et à une seconde longueurs d'onde , la première longueur d'onde affectant la matière d'une première manière et la seconde longueur d'onde affectant la matière d'une seconde manière, ledit appareil étant caractérisé 10 en ce qu'il comprend un dispositif commandé capable de modifier la polarisation desdits faisceaux, les deux faisceaux modifiés étant polarisés de manière différente l'un par rapport à l'autre, et un dispositif filtrant sensible à la polarisation disposé entre le modificateur de polarisation et ladite matière, le dis-15 positif filtrant étant orienté de manière que seules certaines parties des faisceaux modifiés le traverse. 2°- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matières sensibles'sont des matières photochromogènes, les faisceaux lumineux étant polarisés linéairement avec un cer-20 tain décalage angulaire l'un par rapport à l'autre, la première longue correspondant à l'obscurcissement de la matière photo-chromogène et la seconde longueur d'onde correspondant à la décoloration de la matière photochromogène. 3°- Appareil selon la revendication 2 caractérisé par 25 un laser unique produisant des faisceaux lumineux à la première et à la seconde longueur d'onde, ces faisceaux lumineux servant de source pour la production de faisceaux polarisés linéairement 4°- Appareil selon les revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que le dispositif modificateur est du type 30 magnéto-optique ou électro-optique auquel un signal de commande est appliqué pour modifier la polarisation des faisceaux. 5°- Appareil selon les revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que le dispositif filtrant est un analyseur polaroïde, 6°- Procédé de modification sélective de l'état d'unè 35 matière sensible qui est affecté d'une première manière par l'application d'une énergie lumineuse à une première longueur d'onde et d'une seconde manière par l'application d'une énergie lumineuse à une seconde longueur d'onde, ledit procédé étant 69 15133 7 12011831 caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes î - application d'un premier et d'un second faisceaux de lumière respectivement à la première et à la seconde longueur d'onde, à un dispositif faisant tourner le plan de polarisation , 5 - application d'un signal prédéterminé audit dispositif pour commander la rotation des faisceaux polarisés, - application des faisceaux lumineux; modifiés à un analyseur polaroïde qui transmet sélectivement certaines composantes desdits faisceaux, 10 - application des parties transmises des faisceaux à ladite matière sensible. 7°- Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que la matière est du type photocromogène, les premier et second faisceaux lumineux étant polarisés orthogonalement l'un 15 par rapport à l'autre, la longueur d'onde du premier faisceaux lumineux correspondant à l'obscurcissement de la matière photo-chromogène alors que la longueur d'onde du premier faisceaux lumineux correspond à l'obscurcissement de la matière photochromo-gène alors que la longueur d'onde du second faisceaux lumineux 20 correspond à la décoloration de ladite matière.