Высокоэффективные рельефно- и объемно-фазовые гологоаммные оптические элементы

• Автор: Лукина, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Оглавление:
Введение
Глава 1. Получение и исследование рельефно- и объемно-фазовых голограммных оптических элементов (ГОЭ)
аналитический обзор)
1.1. Типовые схемы регистрации ГОЭ: пропускающих и отражательных голограммных дифракционных решеток (ГДР), селективных голограммных зеркал (СГЗ) и голограммных узкополосных фильтров (ГУФ)
1.2. Спектральная чувствительность и разрешающая способность регистрирующих материалов: органических и неорганических фоторезистов, га-
лоидосеребрянных фотослоев, незадубленньах слоев БХЖ
1.3. Основные требования к степени когерентности, спектральным и энергетическим параметрам лазерных источников
1.4. Расчет энергетических и спектральных характеристик ГОЭ
1.5. Выводы
Глава 2. Разработка методов и средств получения и аттестации высокоэффективных ГОЭ для УВИ - области спектра
2.1. Голографические конаправленные схемы для получения ГОЭ
2.2. Выбор, регулирование и измерение степени временной и пространственной когерентности твердотельных лазерных источников
2.3. Универсальная кювета для получения ГОЭ по конаправленной схеме Ю.Н. Денисюка с полным иммерсированием фотослоев
2.4. Устройство для контроля фазовой микроструктуры ГОЭ в процессе ее
формирования
2.5. Автоматизированный комплекс для оперативного измерения спектральных характеристик ГОЭ с фотоэлектрической регистрацией и компьютерной обработкой результатов
2.6. Устройство для измерения пропускания и оптической плотности ГОЭ
2.7. Выводы,

Глава 3. Получение и исследование различных типов ГОЭ для УВИ -области спектра
3.1. Голограммные дифракционные решетки для УВИ - области спектра
3.1.1. Рельефно-фазовые ГДР
3.1.2. Объемно-фазовые пропускающие ГДР
3.2. Селективные голограммные зеркала
3.3. Голограммные узкополосные фильтры (Notch filters)
3.3.1. Выбор и расчет толщины слоев БХЖ
3.3.2. Измерение спектральных характеристик и оптической
плотности
3.4. Термическая «доводка» спектральных характеристик
3.5. Защита ГОЭ от окружающей среды
3.6. Выводы
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Голографические методы открыли принципиально новые возможности получения голограммных аналогов известных оптических элементов -дифракционных решеток, линз, растров и др., а также создания элементов, не имеющих аналогов в классической оптике, например селективных зеркал, узкополосных фильтров (Notch filters).
Однако ограниченность дифракционной эффективности и относительно высокая себестоимость изготовления многих типов голограммных оптических элементов (ГОЭ) препятствует широкому использованию их в оптическом приборостроении.
Если первая проблема - повышение дифракционной эффективности ГОЭ - носит преимущественно научно-технологический характер, то вторая - снижение себестоимости - имеет значительную финансово - экономическую составляющую, поскольку для ее решения (для обеспечения устойчивого серийного выпуска большинства типов ГОЭ), как правило, требуется весьма дорогостоящее оборудование и аппаратура: кондиционированные технологические помещения с жесткими требованиями к поддержанию заданной температуры и влажности, мощные высококогерентные лазерные источники излучения, специальная технологическая оснастка для синтеза, экспонирования и проявления фоточувствительных слоев, высокоразрешающая спектральная аппаратура с фотоэлектрической регистрацией и оперативной компьютерной обработкой результатов оптических измерений и т.п.
Именно из-за нерешенности этих проблем многие перспективные технические решения на основе ГОЭ, предложенные и убедительно обоснованные еще 15 -20 лет назад, до сих пор не получили достаточно широкой практической реализации. Это, прежде всего, несколько типов ГОЭ на ос-

а для других - резко уменьшается, что приводит к срыву генерации на этих длинах волн: линия генерации сужается, а длина когерентности - увеличивается. Общая мощность излучения при этом заметно уменьшается.
Временная когерентность лазеров |у12| может быть исследована непосредственно по видности интерференционных полос при наблюдении интерференции пучков, прошедших разные пути, например, с помощью интерферометра Майкельсона.
/ - / 2 М1
у' тах гшп V I £
/ +/. /, +
тах тт

(1.3.2)
где У]2 - комплексная степень когерентности для интерферирующих пучков [13].
В случае лазерного источника [84]:
. ЛСтЫ 81П

12 _ лет , (1.3.3)
N БШу" ~
2 пЬ
где т - время запаздывания одного пучка относительно другого, N -число типов колебаний лазера, Ь - длина резонатора, с - скорость света, п -показатель преломления среды (п«1).
Временная когерентность лазеров может быть исследована также по ширине спектральной линии с помощью спектральных приборов высокой разрешающей способности.
Пространственная когерентность излучения обусловлена поперечной модовой структурой и определяется размерами сечения и расходимостью лазерного пучка. Она характеризует способность к интерференции световых волн, испущенных разными частями источника и под'разными углами. Настройка излучения на основную моду достигается введением внутрирезона-торной диафрагмы; при этом распределение интенсивности по сечению