Главная – Журналы – Поиск по журналам

Разработаны метод и устройство измерения основных параметров синтезированных защитных голограмм с использованием возможностей микроскопии микронного разрешения и дифрактометрии с мультиугловой системой освещения. При последовательном освещении под различными углами коллимированными монохроматическими источниками света поверхности голограммы в поле наблюдения специального цифрового микроскопа и обработке полученных изображений формируется информационная карта поверхности, которая содержит данные об основных параметрах «голопикселей», составляющих структуру защитной голограммы (шаге дифракционных решёток, их угловой ориентации, нормированной интенсивности отражённого света), а также совмещённое с указанной картой изображение поверхности голограммы в рассеянном свете. Перемещениями исследуемой голограммы в плоскости фокуса цифрового микроскопа на расстояние, равное полю наблюдения микроскопа, с последующей «сшивкой» полученных данных достигается построение информационной карты всей поверхности голограммы с микронным разрешением.

Рассмотрена возможность применения микрозеркального модулятора при реализации операции оптического кодирования с временным интегрированием в квазимонохроматическом пространственно-некогерентном свете. Представлена экспериментальная установка для оптической регистрации закодированных изображений на цифровую камеру. Проведено кодирование изображений, содержащих текстовую и графическую информацию; методом инверсной фильтрации осуществлено успешное декодирование зарегистрированных изображений. Применение временного интегрирования при оптическом кодировании позволило снизить шумы, возникающие из-за бинаризации выводимых на модулятор голограмм, которые содержат ключи кодирования, и повысить дифракционную эффективность процесса кодирования.

Применительно к задаче интерферометрического контроля сферических и асферических поверхностей с высокими угловыми апертурами проведён анализ факторов, вызывающих паразитные искажения интерферограмм в системах контроля на базе эталонных однокомпонентных высокоапертурных компьютерно-синтезированных голограмм (КСГ), которые выполнены на плоских подложках и имеют бинарно-фазовую структуру. Для совершенствования качества таких КСГ использованы методы, средства и регистрирующие материалы (плёнки титана и хрома), пригодные для технологии прямой лазерной записи их дифракционной структуры, которая обеспечивает формирование интерферограмм с минимальными паразитными искажениями. В частности, для уменьшения вариаций контраста формируемой интерферограммы предложено осуществлять модуляцию локального коэффициента пропускания структуры КСГ путём модуляции скважности дифракционных зон. Обсуждены возможности применения термохимической лазерной технологии записи на плёнках титана и хрома для изготовления высокоапертурных голограмм с относительным отверстием f/1 и более.

Рассмотрены варианты реализации одного из видов голограмм нулевого порядка - трекограммы для формирования защитных признаков для неэкспертной проверки их подлинности. Объёмное изображение в трекограммах формируется бликами на стенках тороидальных поверхностей-треков, представляющих собой рельефные полосы на регистрирующем материале. Вариациями формы треков, их протяжённости и количества участков различных треков в одной точке изображения можно получить защитные признаки, удобные для неэкспертной идентификации голограмм. Размеры и глубины треков совместимы с обычной технологией тиснёных голограмм. Приведены фотографии голограмм, формирующих изображения в белом свете.

Рассмотрены способ и оптическая схема регистрации цифровых гиперспектральных голограмм в свете некогерентного источника. В состав оптической схемы входит интерферометр со сканирующим зеркалом для генерации опорных волн. Набор комплексных амплитуд объектного поля вычисляется путём фурье-преобразования интерферограмм в каждом пикселе матрицы регистрации. Приведены экспериментальные результаты голографических изображений микрообъектов, полученных на различных оптических схемах: на просвет и на отражение. Рассмотрена схема интерферометра общего пути, в которой опорная волна является частью объектного поля.

Предлагается использование спектральных дифракционных линз, имеющих фокус одинакового положения нескольких заданных длин волн в качестве основы для точечного источника света с несколькими заданными длинами волн. Рассмотрена спектральная дифракционная линза, предназначенная для фокусировки трёх длин волн: 462, 608, 952 нм (длины волн для возбуждения флюоресценции тубулина β). Для изготовления спектральных линз применялся метод прямой лазерной записи по фоторезисту с итеративной коррекцией параметров записи, что обеспечило погрешность формирования высоты дифракционного микрорельефа менее 30 нм. Представлен эксперимент по определению длин волн, фокусируемых полученной линзой, который основан на использовании точечной диафрагмы, расположенной в фокусе спектральной линзы.

Представлен краткий обзор работ, посвящённых теоретическим и экспериментальным исследованиям структурных и поляризационных преобразований лазерных пучков в анизотропных кристаллах, определены возможности создания лазерных пучков со сложным поляризационно-фазовым состоянием. Показано, что адаптивная подстройка структурных и поляризационно-фазовых состояний может осуществляться относительно медленными изменениями параметров оптической системы и быстрыми электрооптическими методами модуляции с высоким быстродействием.

Предложена многофакторная модель системы оптического кодирования с пространственно-некогерентным освещением. Данная модель учитывает влияние шумов регистрирующего фотосенсора, изменения растров изображений при прохождении через оптическую систему, паразитной засветки и шумов синтеза кодирующего дифракционного оптического элемента на качество декодированного изображения. Показано, что предложенная модель хорошо соотносится с оптическим экспериментом (ошибка декодирования отличается не более чем на 6 %).

Рассмотрено применение двух видов альтернативного воздействия на желатин в слоях бихромированного желатина (БХЖ): структурирования с помощью избирательного светового дубления излучением He-Cd-лазера (λ = 440 нм) и деструкции, осуществляемой облучением слоёв коротковолновым УФ-излучением (λ < 270 нм). Показана решающая роль УФ-облучения образцов в формировании высокочастотных рельефно-фазовых решёток с дифракционной эффективностью более 50 % на слоях БХЖ толщиной менее 2 мкм. Отмечено, что применение традиционных методов обработки слоёв БХЖ приводит к сглаживанию рельефа за счёт влияния сил поверхностного натяжения на высоких пространственных частотах. Кроме того, существенное расширение области регистрируемых пространственных частот (до 1500 мм-1) для записи рельефных голографических решёток достигнуто применением усовершенствованной методики обработки желатина, основанной на сокращении времени водных процедур, и использованием изопропаноловых ванн для быстрого обезвоживания слоя.

Представлены результаты экспериментальных исследований и схемы записи голограмм цифровым способом с использованием пространственных модуляторов света. Описано применение голографических интерференционных методов для измерения неровностей наномасштаба на примере наноступеньки (высотой 70 нм и шириной 30 мкм). Приведены примеры реализации метода увеличения чувствительности для измерений наноступеньки и метода крюков цифровым способом. Доказана вероятность реализации метода коррекции внутренних искажений системы в интерферометре. Показано, что применение голографических интерференционных методов с использованием цифровой обработки голограмм позволяет повысить чувствительность интерферограмм без потери основной информации об объекте и без увеличения точности измерений.