Фиксирование объемных пропускающих голограмм, записанных на регистрирующей среде с диффузным усилением - ДИФФЕНе

ФИКСИРОВАНИЕ ОБЪЕМНЫХ ПРОПУСКАЮЩИХ ГОЛОГРАММ, ЗАПИСАННЫХ НА РЕГИСТРИРУЮЩЕЙ СРЕДЕ С ДИФФУЗНЫМ УСИЛЕНИЕМ - ДИФФЕНЕ О.В. Андреева, В.Т. Прокопенко, О.М. Ялукова

Необходимость в высококачественных селекторах и делителях лазерного пучка, возникающая при разработке приборов в оптике и лазерной локации, может быть разрешена при помощи объемных пропускающих голограмм.

Несколько лет назад была создана полимерная среда с диффузионным усилением ДИФФЕН [1]. Светочувствительная среда состоит из стеклообразного полимера полиметилметакрилатта (ПММА) с добавлением органического красителя фенантренхинона (ФХ), светочувствительного в полосе поглощения 430-500 нм [2, 3].

Целью работы является исследование изменений параметров объемных пропускающих голограмм в процессе фиксирования.

Молекулы непрореагировавшего ФХ способны диффундировать в объеме полимера и, следовательно, выравнивать концентрацию ФХ по объему образца. Это приводит к деградации решетки, образованной ФХ во время регистрации голограммы, и усилению решетки, образованной фотопродуктом. За счет такого процесса можно получить значительное усиление модуляции дифференциального показателя преломления (Ал) [4].

Фиксирование производится облучением образца некогерентным излучением в полосе поглощения ФХ. При этом непрореагировавший ФХ, равномерно распределенный по объему образца, преобразуется в несветочувствительный фотопродукт, а Ал не изменяется. Весь образец становится нечувствительным к воздействию оптического излучения. Голограммы не меняют своих свойств в течение длительного времени.

На рис. 1 приведены кривые пропускания для исходного (кривая 1) и обесцвеченного (отфиксированного) образца (кривая 2).

Рис. 1. Спектральное пропускание ПММА с ФХ толщиной Т=1,4 мм: 1 - исходный образец, 2 - фиксированный образец

Как видно, пропускание образца в области X > 450 нм определяется потерями при отражении от поверхностей образца. Кривые поглощения для исходного (кривая 1) и

обесцвеченного (отфиксированного) образца (кривая 2) приведены на рис. 2. Потери на поглощение в объеме образца менее 0,5 %.

В!

2,0

1,5

1,0

0,5

х,нм

200

300

400

500

Рис. 2. Спектральная зависимость поглощения образцов полимерной среды

с ФХ

На рис. 3 приведена схема фиксирования, на которой излучение ртутной лампы 1 проходит кювету 2 со слабым водным раствором СиБ04 (сернокислая медь). Кювета поглощает длинноволновую область спектра (в том числе тепловое излучение).

0

1

2

3

4

5

Рис. 3. Оптическая схема фиксирования: 1 - ртутная лампа СВД 250, 2 - кювета с водой, 3 - светофильтр 1-4, 4 - коллиматор, 5 - голограмма

Излучение проходит светофильтр 3 для выделения линий спектра ртутных источников света (рис. 4) и получения монохроматического излучения. Чистота выделения линии Р > 99,8%. Коэффициенты пропускания т для линий ртутного спектра в зависимости от X [нм] приведены в [5].

В работе были измерены ДЭ^, ДЭ11, фазовая модуляция ф; и проанализированы данные зависимости до и после фиксирования. Исследовались образцы из различных синтезов, голограммы с различными экспозициями. У всех исследуемых голограмм не наблюдалось изменений параметров после фиксирования.

Примером может служить образец Х1У-6. Здесь ДЭ и ф1 монотонно увеличивались, не достигая 100 %, и стабилизировались, как представлено на рис. 5. После фиксирования (отбеливания) изменений ДЭ не наблюдалось.

50

т% УФ а видимое

А

1 -

400 436 500

Рис. 4. Линия ртутного спектра Х=436 нм

X, нм

60 50 40 30 20 10

0 -т"

: : I

* *

А №1 • №2 №3

0

50

100

150

200

Рис. 5. ДЭ образца Х1У-6 голограмм № 1, № 2, № 3 в процессе постэкспозиционной обработки, до и после фиксирования

При анализе экспериментальных результатов получены новые данные о процессе фиксирования и его влиянии на параметры голограмм: процесс фиксирования не меняет параметры голограмм, такие как дифракционная эффективность ДЭ, угловая селективность А9, фазовая модуляция ф;. После фиксирования голограмма становится нечувствительной к воздействию оптического излучения и не меняет своих свойств в течение долгого времени.

Литература

1. Вениаминов А.В., Седунов Ю.Н., Попов А.П., Бандюк О.В. Постэкспозиционное поведение голограмм под влиянием диффузии макромолекул // Опт. и спектр. 1996. Т.81. Вып.4. С.676-680.

2. Суханов В.И. и др. Оптическая голография с записью в трехмерных средах / Под ред. Ю Н. Денисюка. Л., 1989. С.32, 86-87.

3. Ялукова О.М., Прокопенко В.Т., Андреева О.В. Влияние постэкспозиционного прогрева на параметры объемных пропускающих голограмм, зарегистрированных на ДИФФЕНе. (см. наст.сборник).

4. Андреева О.В., Бандюк О.В., Парамонов А.А. и др. Объемные пропускающие голограммы в полимерной среде с фенантренхиноном

5. Каталог цветного стекла. М.: Машиностроение, 1967. 61 с.

0