Спосіб запису оптичних голограм

Спосіб запису оптичних голограм на плівках термопластичних фотопровідників, нанесених на прозору підкладку з шаром струмопровідного покриття, що включає зарядку поверхні плівки в ко 3 15406 4 пература склування цього фотопровідника, що можливому значенню лише в випадку, коли найбівідбувається при пропусканні крізь шар струмопльше значення дифракційної ефективності досяровідного покриття підкладки імпульсу електричгається саме в цьому максимумі. Тому для систем ного струму. Стирання зареєстрованої на плівці температурні залежності дифракційної ефективнотермопластичного фотопровідника прихованного сті яких при проявленні виявляються поліекстрезображення при цьому способі запису здійснюєтьмальними, тобто містять декілька максимумів, ся при пропусканні крізь шар провідного покриття причому найбільшого значення величина дифракпідкладки додаткового імпульсу електричного ційної ефективності досягає не в першому максиструму більшої тривалості ніж імпульс струму промумі цей спосіб не дозволяє отримати максимальявлення. ні значення величини дифракційної ефективності, Спочатку поверхню світлочутливого шару заабо навіть записати голограму взагалі. ряджають в коронному розряді позитивними іонаВ основу корисної моделі покладена задача ми до потенціалу 120-130В (при цьому характерна досягнення максимально-можливої дифракційної величина напруженості електричного поля в плівці ефективності при записі голограми в ході процесу складає 1-2.108В/м). Далі фоточутливу плівку освіїї проявлення. тлюють просторово неоднорідним світлом. При Поставлена задача вирішується тим, що зацьому за рахунок фотопровідності світлочутливого пропоновано спосіб запису оптичних голограм на шару плівки термопластичного фотопровідника плівках термопластичних фотопровідників, наневідбувається модуляція поверхневої густини зарясених на прозору підкладку з шаром струмопровіду на його поверхні у відповідності до розподілу дного покриттям, що включає зарядку поверхні просторової неоднорідності світла (що створюєтьплівки в коронному розряді, експонування, проявся модульованим світлом від лазерного джерела) лення зареєстрованого зображення голограми та утворення прихованого електростатичного зоімпульсним нагрівом до температур вищих ніж браження. Після цього приховане зображення температура склування фотопровідника, який відпроявляють за допомогою імпульсного нагріву, різняється тим, що при проявленні прихованого для чого до електропровідного шару покриття зразображення спочатку реєструють всю кінетику змізка прикладають напругу і пропускають крізь цей ни інтенсивності світла в -1 порядку дифракції при шар імпульс струму (характерна тривалість цього зростанні температури в часі (аж до стирання гоімпульсу, а відповідно і час нагріву складає 0,002лограми), далі з цієї залежності визначають мо0,008с). В ході процесу проявлення прихованого мент часу після початку імпульсу нагріву, при якозображення світлочутливий шар розігрівається до му спостерігається максимум цієї залежності температури, вищої ніж температура склування найбільшої амплітуди, після чого голограму запифотопровідника плівки і розм'якшується, завдяки сують знову і при проявленні прихованого зобрачому під деформуючою дією електростатичних сил ження нагрів зупиняють у визначений момент часу прихованого зображення відбувається перетво(для чого в схему пристрою включається лічильник рення прихованого електростатичного зображення імпульсів, який зв'язується з вимикачем нагріву), (енергетичного рельєфу) на геометричний рельєф що і відповідає моменту досягнення величиною вільної поверхні фоточутливої плівки, який є фаінтенсивності світла в -1 порядку дифракції, а відзовою дифракційною граткою. Під час процесу повідно, і дифракційною ефективністю свого найпроявлення прихованного зображення вільну побільшого значення. верхню фоточутливої плівки освітлюють променем Для пояснення суті корисної моделі нижче намонохроматичного світла і вимірюють інтенсивведено приклад конкретних застосувань запропоність мінус, першого (-1) порядку дифракції дифранованого способу для запису оптичних голограм гованого на поверхневому рельєфі світа, визнана плівках термопластичних фоточутливих матерічаючи тим самим дифракційну ефективність алів. відновленого зображення голограми. При цьому в Приклад ілюструється фотографіями наведеході процесу проявлення за допомогою спеціально ними відповідно на Фіг.1 та Фіг.2, вбудованого в схему пристрою вузлу дифференде на Фіг.1 представлена фотографія осцилоціаторів також безперервно вимірюється величина грами зміни інтенсивності світла у -1 порядку дифпершої похідної по часу від. величини інтенсивноракції в часі при нагріванні в процесі проявлення сті світла в -1 порядку дифракції. Процес проявголограми для системи - плівка кополімеру октиллення припиняли як тільки величина цієї похідної метакрилату з стиролом +10мас.% CdS+2мас.% приймала нульове значення, що повинно було СВПЗ1 (біс 1,1-дигідроперфтораміловий естер 4,5відповідати максимальному значенню інтенсивнодинітро-9 (4-пара-октилоксіфенш-1,3-селенатіол-2сті світла в -1 порядку дифракції та відповідно і іліден)-флуорен-2,7-дисульфокислота), дифракційної ефективності. В ньому способі таким на Фіг.2 - фотографія осцилограми кінетики чином, максимум величини дифракційної ефектизміни інтенсивності світла у -1 порядку дифракції в вності відслідковується по першому нульовому часі при нагріванні в процесі проявлення гологразначенню на залежності від часу величини першої ми для системи плівка оліго-Nпохідної по часу від інтенсивності світла в -1 поепоксипропілкарбазолу +2мас.% СВПЗ1. рядку дифракції. Приклад 1 Але наведений спосіб має недолік. В ході проЗразки оптичного середовища для реєстрації явлення при цьому способі нагрів зупиняється, в оптичних голограм готували у такий спосіб: на момент досягнення першого максимуму залежносскляну підкладку площею 40 50мм, покриту проті величини дифракційної ефективності від часу в зорим електропровідним підшаром двоокису олова ході нагріву, що відповідає її дійсно максимально опором 20 Ом/см2 методом поливу наносили дих 5 15406 6 лоретанові розчини сумішей компонентів відповідзнову і при проявленні прихованого зображення них оптичних середовищ заданого складу. Після нагрів зупиняли у визначений момент часу (для поливу світлочутливих шарів й утворення плівок чого в схему пристрою був включений лічильник зразки оптичних середовищ сушили у вакуумній імпульсів, який зв'язувався з вимикачем нагріву), сушильній шафі при +80°С протягом 3-х годин. що і відповідало моменту досягнення величиною Товщина світлочутливого термопластичного шару інтенсивності світла в -1 порядку дифракції, а відзразків оптичного середовища складала 1повідно і дифракційною ефективністю свого найбільшого значення. 1,2 10-6м. Зразки, що використовували в іспитах Відповідні кінетичні криві зміни інтенсивності мали такий склад компонентів: для першого зразка світла у -1 порядку дифракції в часі при нагріванні - плівка кополімеру октилметакрилату 3 стиролом в процесі проявлення голограми для досліджува+10мас.% CdS+2мас.% СВПЗ1 (біс 1,1них систем наведено на Фіг. 1 та Фіг.2. дигідроперфтораміловий естер 4,5-динітро-9(4На Фіг.1 наведена фотографія осцилограми кіпара-октилоксіфеніл-1,3-селенатіол-2-іліден)нетики зміни інтенсивності світла у -1 порядку дифлуорен-2,7-дисульфокислота) та для другого фракції (що пропорційна величині дифракційної зразка - плівка оліго-N-епоксипропілкарбазолу ефективності) в часі при нагріванні в процесі про+2мас.% СВПЗ1. явлення голограми для першого зразка - системи Іспити проводили у такий спосіб. плівка кополімеру октилметакрилату з стиролом Спочатку поверхню світлочутливого шару за+10мас.% CdS+2мас.% СВПЗ1 (біс 1,1ряджали в коронному розряді позитивними іонами дигідроперфтораміловий естер 4,5-динітро-9(4до потенціалу 120-130 В (при цьому характерна пара-октилоксіфеніл-1,3-селенатіол-2-іліден)величина напруженості електричного поля в плівці флуорен-2,7-дисульфокислота), складала 1-2 108В/м). Далі фоточутливу плівку а на Фіг.2 - фотографія осцилограми кінетики освітлювали просторово неоднорідним світлом. зміни інтенсивності світла у -1 порядку дифракції в При цьому за рахунок фотопровідності світлочутчасі при нагріванні в процесі проявлення голограливого шару плівки термопластичного фотопровіми для другого зразка - системи - плівка оліго-Nдника відбувається модуляція поверхневої густини епоксипропілкарбазолу +2мас.% СВПЗ1. Час назаряду на його поверхні у відповідності до розпогріву при проявленні становить 0,008с, експериділу просторової неоднорідності світла (що ствомент відбувається в умовах лінійного в часі нагріву рюється модульованим світлом від лазерного (ціна горизонтальної поділки на екрані осцилограджерела) та утворення прихованого електростатифу складає в даному випадку 0,002с). Для запису чного зображення. Після цього приховане зобраобох голограм використовували He-Ne лазер з ження проявляли за допомогою імпульсного нагрідовжиною хвилі світла 633нм. Фотографії виконані ву, для чого до електропровідного шару покриття авторами корисної моделі на підставі отриманих зразка прикладали напругу і пропускали крізь цей безпосередньо ними експериментальних даних. шар імпульс струму (характерна тривалість цього У випадку першого зразка, як це видно з Фіг.1, імпульсу, а відповідно, і час нагріву складали хід кінетичної кривої відповідної залежності міс0,002-0,008с). В ході процесу проявлення прихотить один максимум. Відповідно до цього величиваного зображення світлочутливий шар розігрівана першої похідної по часу від величини інтенсивється до температури вищої ніж температура ності світла в -1 порядку дифракції в цьому разі склування фотопровідника плівки і розм'якшуєтьтакож тільки один раз приймає нульове значення, ся, завдяки чому під деформуючою дією електросмомент досягнення якого і відповідає зазначеному татичних сил прихованого зображення відбуваєтьмаксимуму величини дифракційної ефективності і ся перетворення прихованого електростатичного інтенсивності світла в -1 порядку дифракції. В зображення (енергетичного рельєфу) на геометцьому випадку запропонований спосіб запису опричний рельєф вільної поверхні фоточутливої плітичних голограм і відповідний спосіб, що обраний вки, який є фазовою дифракційною граткою. Під за найближчий аналог дозволяють досягти одного час процесу проявлення прихованного зображені того ж значення дифракційної ефективності, що в ня вільну поверхню фоточутливої плівки освітлюданому випадку і є максимальним. вали променем монохроматичного світла і виміАле, як можна бачити з Фіг.2, у випадку другорювали інтенсивність мінус першого (-1) порядку го зразка відповідна кінетична крива носить поліедифракці дифрагованого на поверхневому рельєкстремальний характер і має два максимума, що фі світла, визначаючи, тим самим, дифракційну відрізняються один від іншого за величиною, а ефективність відновленого зображення голограми. величина дифракційної ефективності досягає своПри цьому в ході процесу проявлення за допомого максимального значення не в першому, а саме гою спеціально вбудованого в схему пристрою в другому максимумі, причому це значення на 15% вузлу дифференціаторів також безперервно вимівище за своєю величиною порівняно з відповідним рювалася величина першої похідної по часу від значенням в першому максимумі і, таким чином, в величини інтенсивності світла в -1 порядку дифрацьому випадку запропонований спосіб запису опкції. В ході процесу проявлення прихованого зотичних голограм дозволяє досягти значень дифрабраження спочатку реєстрували всю кінетику зміни кційної ефективності на значно вищих ніж у відпоінтенсивності світла в -1 порядку дифракції при відний спосіб у найближчому аналогу. зростанні температури в часі аж до стирання голоНа підставі проведених досліджень зроблений грами, далі з цієї залежності визначали момент висновок про те, що заявляємий спосіб запису часу після початку імпульсу нагріву, при якому оптичних голограм дозволяє досягти максимальспостерігався максимум цієї залежності найбільних значень дифракційної ефективності для значшої амплітуди, після чого голограму записували 7 15406 8 но більш широкого класу термопластичних фотоДжерела інформації: чутливих матеріалів порівняно з способом1. Н.Г.Кувшинський, H.A.Давиденко, В.М.Комко найближчим аналогом. Окрім того, цей спосіб мокн. "Физика аморфных молекулярных полупроводже бути застосований не тільки в лабораторних ников", К. "Либідь", 1994, 176 с-, с. 3-4. умовах, але й у відповідних пристроях, наприклад, 2. Опис до Авторського свідоцтва СРСР в пристроях інтерферометрії в умовах виробницт№959029, бюлетень винаходів №34, опубліковано ва та в польових умовах. 15.09.82р. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601