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

Калибровка цифровой камеры Nikon D60
В качестве исходных данных принимают: ) Стереопара цифровых снимков плоского тест-полигона с зоной перекрытия 100%. Рисунок 1.1 - Снимок № 2 (левый) Рисунок 1. ...

Разработка маркерного приёмника
В данной работе мне необходимо разработать маркерный приёмник и произведя расчёт его элементов таким образом, что бы параметры разрабатываемого мною приёмника соответствовали требования ...

Разработка каналообразующего устройства передачи дискретной информации
Расчет параметров каналообразующего устройства и выбор метода модуляции По заданию даны исходные данные: DF =110 Гц; B = 300 Бод; С = 600 бит/с. Для расчета параметров каналообра ...

Разделы

© 2019 - www.frontinformatics.ru