Тиражирование радужных голограмм

Уточним сначала, каким образом записывается на голограмме и затем восстанавливается информация о световой волне и, следовательно, об объемном изображении, переносимым этой волной. На голограмме регистрируется интерференционная картина, создаваемая объектной и опорной волнами. Эта картина представляет собой достаточно сложную систему светлых и темных интерференционных полос, формирующихся в пределах отдельных пятен (спеклов) объектного поля. Увеличенный фрагмент такой картины, получаемый при записи обычной, не радужной, голограммы диффузно отражающего объекта, представлен на рис. 4,а.

В этом случае угловые размеры голографируемого объекта θs , как правило, сравнимы с углом падения α0 опорного пучка на голограмму. Поэтому период интерференционных полос оказывается всего в несколько раз меньше поперечных размеров спеклов на голограмме , что хорошо видно на рис. 4,а.

Рис. 4. Увеличенные фрагменты голограммных интерференционных структур, получаемых при записи обычных голограмм Лейта и Упатниекса (а) и радужной голограммы Бетона (б). Вертикальные сечения амлитудной (в) и рельефно-фазовой (г) голограмм

При записи радужной голограммы угловой размер щели в плоскости падения опорного пучка значительно меньше его угла падения. Поэтому спеклы объектного поля имеют сильно вытянутую в вертикальном направлении форму и пересечены множеством горизонтальных интерференционных полос (рис. 4,б). Можно сделать следующие оценки. Ширина щели, используемой при записи радужной голограммы (рис. 2,а), должна быть приблизительно равной диаметру зрачка глаза и располагаться на расстоянии наилучшего зрения от голограммы (рис. 2,а). При получении картины, представленной на рис. 4,б, для разрешения структуры полос на фотоснимке угол α0 был значительно меньше, чем в вышеприведенных оценках.

Контраст (четкость) интерференционных полос голограммной структуры определяется отношением амплитуд объектной и опорной волн на данном участке голограммы. Именно в значении контраста полос фиксируется информация об амплитуде объектной волны. Пространственные фазовые распределения в этой волне влияют на положение полос в каждом участке голограммы. Поперечный сдвиг полос на полпериода соответствует отличию фазы объектной волны на π радиан.

Таким образом, фотографическая запись системы интерференционных полос, в какой бы форме она не происходила, будет нести информацию о световой волне. Там, где четкость полос выше, голограмма обладает более высокой дифракционной эффективностью и восстановленная волна имеет большую амплитуду. Фазовые пространственные распределения в восстановленной волне определяются относительным положением структуры полос на голограмме. При записи на галоидосеребряный материал образуется голограмма - дифракционная решетка, в виде системы полос различной прозрачности. Такую голограмму называют амплитудной (рис. 4,в), поскольку она модулирует амплитуду восстанавливающей световой волны. Если амплитудную голограмму отбелить, преобразовав ее темные участки в прозрачные, но с измененным показателем преломления, то получим фазовую голограмму, которая модулирует фазу восстанавливающего пучка света за счет пространственных вариаций показателя преломления голограммы. Фазовая голограмма получается и в том случае, когда записываемая на нее интерференционная структура преобразуется в соответствующий поверхностный микрорельеф (рис. 4,г). Такие рельефно-фазовые голограммы работают как на просвет, так и на отражение. Именно рельефно-фазовые голограммы технологически просто тиражировать в больших количествах.

Рельефно-фазовые радужные голограммы записывают на различных фоточувствительных слоях. Наиболее эффективным для этих целей служит фоторезист, на котором после экспонирования голограммы и соответствующей процедуры химического травления образуется поверхностный микрорельеф, отражающий структуру интерференционной картины, образованной объектной и опорной волнами. Далее с этой голограммы гальваническим способом получают металлическую реплику, чаще всего никелевую, копирующую поверхностный микрорельеф голограммы. Эта металлическая реплика в дальнейшем процессе служит штампом для тиснения копий голограмм на полимерных пленках. Полимерные голограммы-копии покрывают тонким слоем алюминия для повышения их отражающих способностей и наносят защитный полимерный слой. Таким образом получают до сотни тысяч копий рельефных радужных голограмм.

Вывод

В настоящее время радужная голография составляет новое научное и техническое направление в современной когерентной оптике и ее приложениях. Радужные голограммы используют в голографической интерферометрии, в исследованиях быстропротекающих процессов, в технике цветовых измерений и синтезе образцов цвета с заданными характеристиками. Технологически простое тиражирование радужных голограмм и возможность восстановления с них изображений в белом свете определили их широкое использование в полиграфии, в рекламе в качестве фирменных значков различной продукции. Выпускаются специальные полимерные пленки (фольга) с переливающимся радужным рисунком, изготовленные по технологии радужных голограмм. Они используются в полиграфии для цветового оформления различной печатной продукции. Особой областью применения радужных голограмм является защита различных изделий, ответственных документов и ценных бумаг от подделок. Радужная голограмма может содержать ряд специальных световых меток, подвижных элементов изображения, индивидуальных знаков-сигналов, считываемых специальными устройствами. Эти качества голограммы в сочетании с наукоемкой и тонкой технологией изготовления голограммы-оригинала и ее полимерных копий делают подделку голографических знаков трудноразрешимой проблемой.

Похожые стьтьи по экономике

Работа нелинейного локатора
Работа нелинейного локатора основана на свойстве полупроводниковых элементов при облучении их зондирующим СВЧ сигналом переизлучать вторую и третью гармоники этого сигнала. Максимальный ...

Анализ электромагнитного поля в прямоугольном волноводе
В полой трубе прямоугольного сечения (рис. 1) с идеально проводящими стенками создано монохроматическое электромагнитное поле. Труба заполнена однородной изотропной средой без потерь, а ...

Проектирование абонентского широкополосного доступа в ст. Полтавской
телефонный связь кабель сеть В последние два десятилетия прошедшего и в начале текущего века происходит смена эпохи индустриально-технологического развития передовых государств эпохо ...

Разделы

© 2019 - www.frontinformatics.ru