Способ записи голограммных зеркал

 

Способ записи голограммных зеркал относится к оптическому приборостроению и, более конкретно, к голограммной оптике. Сущность: во время экспонирования светочувствительный материал и зеркальную поверхность совместно возвратно-поступательно перемещают в плоскости падения главного луча на светочувствительный материал . Минимальное и максимальное перемещения определяются с помощью математических выражений, 1 ил., 1 табл.

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s 6 03 Н 1f04, G 02 В 5/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТ!-..Г

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНviЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4912585/25 (22) 12.02.91 (46) 30.01.93, Бюл. ¹ 4 (71) Государственный институт прикладной оптики (72) Г.Н. Буйнов, С,Л. Бучинская, М,П. Мейкляр и А,Ф. Скочилов . (56) Комар В.Г. и Серов О.Б. Изобразительная голография и голографический кинемат",.граф. М.: Искусство; 1987, с. 12 — 13.

S. Sjolinder, Bandwidth in dicromated gelatin holographic filter. Optica Acta, 1984, v, 31, ¹ 9, р. 1001 — 1012.

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к технологии изготовления голограммных оптических элементов. в частности гопограммных зеркал, Известен способ записи голограмм по однолучевой схеме, в котором объект голографирования располагается за светочувствительным материалом и освещается пучком излучения, прошедшим через светочувствительный материал.

Недостаток данного способа заключается в том, что в процессе записи голограмм из-за френелевских отражений на границе светочувствительный материал — воздух имеет место запись паразитных интерференционных структур, которые в процессе восстановления дают блики и изображения как в проходящем, так и в отраженном свете, Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу является способ записи гологрвммных:зеркал, по которому светочувствительный материал и зеркальная поверхность находятся в опти„„БЦ „„1791791 А1 (54) СПОСОБ ЗАПИСИ ГОЛОГРАММНЫХ

3ЕРКА 11

{57) Способ записи голограммных зеркал относится к оптическому приборостроению и, более конкретно, к голограммной оптике.

Сущность: во время экспонирования светочувствительный материал и зеркальную поверхность совместно возвратно-поступательно перемещают в плоскости падения главного луча на светочувствительный материал. Минимальное и максимальное перемещения определяются с помощью математических выражений. 1 ил., 1 табл.

l ческом контакте между собой за счет приме. нения иммерсионной жидкости, При записи такого голограммного зеркала присутствует излучение, которое последовательно претерпевает отражение от зеркальной поверхности, находящейся в иммерсионном контакте со светочувствительным материа. лом, и от обратной стороны подложки, обращенной к точечному источнику. 8 этом случае между излучением, падающим на светочувствительный материал и переотраженным внутри него, возникает низкочастотная структура, которая при восстановлении дает блики как на пропускание, так и на отражение.

Цель изобретения — снижение яркости паразитных бликов голограммных зеркал, Поставленная цель достигается тем, что в способе записи голограммных зеркал, включающем освещение сферической лазерной волной светочувствительного материала, находящегося в оптическом контакте с зеркальной поверхностью, во время экспонирования Светочувствительный материап и зеркальную поверхность совместно

1791791 возвратно-поступательно перемещают в плоскости паденйя главного луча на Светочувствительный материал на расстояние не менее, чем

Лй

4 h щ а cos 2 р/cos (P р) / и не более, чем S

ЛВ

4 r tg асоз р/cos (P- р) / где Л-длина волны излучения, h — толщина светочувствительного материала, p — угол падения главного луча на светочувствительный материал,P — угол между направлением перемещения и поверхностью светочувствительного материала, R — минимальное расстояние от точечного источника до поверхности светочувствительного материала, a = arcsin (stn p/n), n — показатель преломления светочувствительного материала, при условии что величины h/R < 0,1 и

r/R < 0,1.

На чертеже показана оптическая схема записи голограммного зеркала.

Способ записи голограммных зеркал реализуется следующим образом. Светочувствительный материал 5 наносится на подложку 4, обратная сторона которой просветлена до коэффициента остаточного от,ражения не более 0,005, Светочувствительную композицию npvroтавливают непосредственно перед нанесением на подложку. Для этого набухшую в течение 1 ч в 100 мл дистиллированной воды при 20 C желатину в количестве 5 г (сухой вес) нагревают до 40 — 50 С и при перемешивании со скоростью 50 об./мий доводят до полного растворения. Далее при 40 С вводят добавки: 0,25 r бихромата аммония и

1 мл 1%-ного водного раствора поверхностно-активного вещества ОП-7, Полученный раствор выдерживают при 40 — 50 С в течение 1 ч. Нанесение светочувствительного слоя проводят методом формования. Для этого на подложку, находящуюся на термостабилизированном столе при 40 С, наносят расплав светочувствительной композйции vi накрывают стеклянной пластиной, обработанной"дйметйлдихлорсиланом для придания ей гидрофобных свойств.

Толщину сухого слоя 15 — 17 мкм устанавливают, используя калиброванные упоры, обеспечивающие зазор между пластинами

250 мкм; Далее поливочный стол с находящимйся "Йа нем"пластинами охлаждают до

1 0-12 С и студенят формуемый слой .в течение 1,5 ч. Затем гидрофобную пластину и подложку с нанесенным на нее светочувствительным слоем- разнимают, а полученный светочувствительный слой на подлОжке высушивают на воздухе при 20 С и относительной влажности воздуха 30-50% в течение 10 — 12 ч. Экспонирование проводят на голографической установке, изображенной на чертеже, в однопучковой схеме, Излучение от лазера 1 фокусируется микрообьективом 2 на точечной диафрагме 3, которая образует точечный источник, освещающий светочувствительный материал 5, нанесенный на подложку 4. B зазоре между светочувствительным материалом 5 и зеркальной поверхностью 7 находится слой иммерсионной жидкости 6. Средняя энергия экспозиции при Л= 514 нм выбирается на уровне 00 мДж/см . Совместное перемещение светочувствительного материала и зеркальной

15 поверхности осуществляется в плоскости падения главного луча с помощью микрометрического винта.

После экспонирования проводят следующую фотохимическую обработку:

1. промывка в проточной воде при 20 С 10 мин

2. купание в 50%-ном водном растворе изопропанола при 20 С

3. купание в 100%-ном изопропаноле при 20 С 5 мин

4, термостатирование при 120 С 30 мин

Предложенный способ был опробован с осуществлением во время экспонирования

5 мин перемещения светочувствительного материала и зеркальной, поверхности, находящихся н оптическом контакте, в плоскости падения главного луча на светочувствительный материал на определенные величины как параЛлельно плоскости установки подложки со светочувствительным материалом, так и перпендикулярно.

Результаты опробования приведены в таблице, чувствительного матерйала и зеркальной поверхностй во время записи голограммного зеркала в однопучковой схеме голографирования обеспечивает снижение яркости паразитных бликов как на пропускание, так и на отражение в 10 раз. *

Формула изобретения

Способ запйси голограммных зеркал, включающий освещение сферической ла55 зерной волйой светочувствительного материала, находящегося воптическом контакте с зеркальной поверхностью, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения яркости паразитных бликов голограммного зеркала, 30 совместного возвратно-поступательного

45 писи с совместным перемещением свето1791791 а - arcsIri (sin: ð/n), n — показатель преломления светочувствительного материала, при условии, что величины h/R < 0,1 и

r/R < 0,1. г

Составитель А, Павлов

Техред М.Моргентал Корректор Л. Ливринц

Редактор 3, Ходакова

Заказ 151 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 во время экспонирования светочувствительный материал и зеркальную поверхность совместно возвратно-поступательно перемещают в плоскости падения главного луча на светочувствительный материал на 5 расстояние не менее чем

Ля

4 h tg а cos р/cos (P- р) / и не более $

AR

4 r tg а сов р/сов (P - р) / где А — длина волны излучения;

h- толщина светочувствительного мате-. риала; 15 р — угол падения главного луча на светочувствительный материал;

P — угол между направлением перемещения и поверхностью светочувствительного материала;

R — минимальное расстояние от точечного источника до поверхности светочувствительного материала