Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
Голограммы на структурах термопластик —фотопроводник проявляют поверхностную модуляцию, однако они малопригодны для копирования, и поэтому мы их больше рассматривать не будем.
Очень удобным регистрирующим материалом для копирования голограмм является фоторезист. В частности, позитивный материал Shipley AZ 1350 имеет низкий уровень шумов, высокое разрешение, хорошую чувствительность и с химической точки зрения пригоден для гальванического нанесения никеля. Шум зернистости и фоторезиста отсутствует, поскольку фоточувствительная реакция
I
Длина волны, нм
Рис. 5. Изменение относительной чувствительности фоторезистора AZ 1350 с длиной волны. 464 Гл. , 10. Области применения
основана на взаимодействии молекулярных доменов (а не на нанесении кристаллов серебра). По той же причине фоторезисты имеют более высокое разрешение, чем галогенидосеребряные эмульсии.
Максимум чувствительности фоторезистов соответствует синему участку спектра (рис. 5). В качестве источника света удобно использовать линию излучения Не—Cd-лазера с длиной волны 441,6 нм. На этой длине волны чувствительность оказывается равной примерно 10 мДж/см2. Можно также использовать линию излучения аргонового лазера с длиной волны 488 нм, но при этом требуется удвоенная экспозиция.
Экспонирование светом приводит к тому, что материал становится более растворимым в проявителе по сравнению с неэкспонированным.
Фоторезисты обычно разрабатываются с целью использования их для селективного маскирования поверхности с последующим травлением. Наклон экспозиционной характеристики при этом должен быть очень большим (аналогично высокому коэффициенту у в случае галогенидосеребряных эмульсий).
Однако в большинстве голографических применений требуется значительно маньший наклон. В конкретных случаях наклон можно регулировать, меняя состав проявителя и подбирая соответствующую экспозицию.
10.2.3.2. Выбор типа голограммы
Согласно критериям, сформулированным в разд. 10.2.2, тип голограммы, выбираемый для дисплея, должен удовлетворять следующим условиям:
1. Источник белого света при эффективной широкополосной фильтрации должен давать яркое изображение в полном цвете. Такому условию удовлетворяют голограммы сфокусированного изображения, позволяющие получать интерференционную картину с прямыми полосами [см. пп. 10.2.4.1(а)1. Выбранная голограмма может быть либо позитивной, т. е. использующей для формирования изображения первый дифракционный порядок, либо негативной, или использующей нулевой дифракционный порядок.
2. Изготовление копий длительного пользования должно быть экономически выгодным. Записанные методом модуляции поверхности голограммы сфокусированного изображения позволяют изготовлять копии с помощью прессовки.
3. Плотность хранения информации должна быть высокой. Применение высокоразрешающего фоторезиста позволяет записать дифракционную картину с очень высокой пространственной частотой полос — порядка 2000 линий/мм и выше.
4. Стоимость копий должна быть невысокой. Дешевые копии (примерно в 100 раз дешевле копий цветных фильмов) получаются благодаря невысокой стоимости процессов прессовки и обработки, „ 10.2. Двумерные дисплеи
465
чего не скажешь о галогенидосеребряных материалах. Химическая обработка галогенидосеребряных материалов состоит из пяти этапов и по крайней мере из четырех влажных процессов: проявление, мойка, фиксация, снова мойка и нейтрализация, а также сушка (при отбеливании требуется большее количество процедур). Простой является обработка фоторезистов; здесь используются три процесса, два из которых относятся к влажным процессам: проявление, мойка и сушка. Полное время обработки фоторезиста незначительно. Время проявления составляет примерно 30 с, время мойки — 2 с, а сушка сжатым воздухом длится около 1 с.
Более короткое время обработки фоторезиста частично связано с тем, что желатиновая основа галогенидосеребряного материала и лаковая основа фоторезиста по-разному поглощают воду; первая из них гидрофильна, а вторая — нет.
Материалы, предназначенные для получения отпечатков голограмм прессовкой, должны становиться мягкими при нагревании уже задолго до температуры, при которой происходит их разложение, чтобы избежать необходимости специального контроля за материалом во время производства копий. При температурах и давлениях ниже критических хорошо проявляют себя в роли основ фотопленок прозрачный поливинилкарбазол (ПВК) и поликарбонат1.
Полиэфирные фотопленки (такие, как Kronar и Estar) практически невозможно использовать для штамповки голограмм, поскольку их температура текучести почти равна температуре разложения материала.
Хотя эти материалы имеют хорошие оптические свойства, необходимо проверить, каковы их прочность, водопоглощение, термостабильность и устойчивость к механическим воздействиям.
Поликарбонатная пленка является очень прочной, весьма незначительно поглощает воду, устойчива к механическим воздействиям и, стало быть, пригодна для прессовки оттисков. Кроме того, по сравнению с ПВК она имеет более широкий температурный диапазон хранения информации.
