© 2009 г. С. Н. Корешев*, доктор техн. наук; В. П. Ратушный**
* Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург
** “ХолоГрэйт”, Санкт-Петербург
Приведены результаты экспериментального исследования влияния высоты рельефа отражательных рельефно-фазовых голограмм, получаемых на слоях халькогенидного стеклообразного полупроводника (ХСП), на параметры паразитной наноструктуризации их поверхности. Работа выполнена с помощью сканирующего зондового микроскопа Solver P-47. Установлена коротковолновая граница применимости отражательных рельефно-фазовых голограмм, получаемых на тонких слоях ХСП без какой-либо апо- стериорной обработки, равная 80 нм. Начиная с нее, голограммы, характеризующиеся высотой рельефа, оптимальной с точки зрения максимальной дифракционной эффектив- ности, удовлетворяют по параметру среднеквадратичной шероховатости их поверхности σ критериям Марешаля σ ≤ λ/27 и допустимого светорассеяния σ ≤ λ/100 и тем самым обеспечивают в восстановленном с их помощью изображении допустимый для прецизионных оптических систем уровень светорассеяния и аберраций.
Ключевые слова: высота рельефа, среднеквадратичная шероховатость, аберрация голограммы, коротковолновая граница применимости.
УДК 53.01; 535.016
Коды OCIS: 090.2890, 090.2900.
Поступила в редакцию 20.11.2008.
ЛИТЕРАТУРА
1. Герке Р.Р., Крыжановский И.И., Михайлов М.Д., Травникова Н.Л., Шевченко Н.П., Юсупов И.Ю. Использование плёнок сульфида мышьяка в ионной технологии голограммных оптических элементов // Тезисы докладов VI Всесоюз. конфер. по голографии. г. Витебск, 1990. С. 9.
2. Корешев С.Н., Ратушный В.П. Наноструктурирование тонких пленок халькогенидного стеклообразного полупроводника в процессе формирования рельефно-фазовых голограммных структур // Опт. и спектр. 2009. Т. 106. № 2. С. 331–336.
3. Hunter W.R., Kowalski V.P., Rife J.C., Cruddace G. Investigation of the properties of an ion-etched plane laminar holographic grating // Appl. Opt. 2001. V. 40. № 34. P. 6157–6165.
4. Герке Р.Р., Корешев С.Н., Семёнов Г.Б. Голограммная оптика в ГОИ им. С.И. Вавилова // Оптический журнал. 1994. № 1. С. 26–39.
5. Корешев С.Н., Ратушный В.П. Использование метода голографии для получения изображений двумерных объектов при решении задач фотолитографии высокого разрешения // Оптический журнал. 2004. Т. 71. № 10. С. 32–39.
6. Марешаль А., Франсон М. Структура оптического изображения. Дифракционная теория и влияние когерентности света. М.: Мир, 1964. 295 с.
7. Ackerman B., Heckle C., Hrdina K., Sabia R., Navan D. An old material finds a new application //Laser focus world. 2002. V. 38. № 11. P. 109–113.
Полный текст >>>>>
How the parasitic-nanostructuring parameters of relief-phase holographic structures on thin glassy-chalcogenide-semiconductor films depend on their relief height
S. N. Koreshev and V. P. Ratushnyĭ
This paper presents the results of an experimental study of how the relief height of reflective relief-phase holograms obtained on layers of glassy chalcogenide semiconductor (GCS) affects the parasitic-nanostructuring parameters of their surface. The work is carried out by means of the Solver P-47 scanning probe microscope. The short-wavelength limit within which reflective relief-phase holograms obtained on thick GCS layers can be used, established with no a posteriori processing, equals 80nm. Starting from that value, holograms whose relief height is optimized to maximize the diffraction efficiency satisfy the Maréchal criteria σ⩽λ/27 in terms of their rms surface-roughness parameter σ and possess allowable light scattering σ⩽λ/100 and thereby provide the light-scattering level and aberrations allowable for precision optical systems in the image reconstructed by these holograms.
