Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru Перечень журналов МБД 16.03.2018г)

Аннотации (03.2022) : Использование молекулярной маркировки в защитных голограммах

Использование молекулярной маркировки в защитных голограммах

DOI: 10.17586/1023-5086-2022-89-03-47-55

Переводная версия: https://doi.org/10.1364/JOT.89.000155

УДК 53.06

Анатолий Павлович Губарев1, Александр Николаевич Шалыгин2, Андрей Карлович Сарычев3, Андрей Валериевич Иванов4, Игорь Валентинович Быков5*, Алексей Станиславович Кузнецов6, Сергей Борисович Одиноков7, Александр Федорович Смык8

1, 2Научно-производственное предприятие «ВИЧЕЛ», Москва, Россия

3, 4, 5Институт теоретической и прикладной электродинамики Российской академии наук, Москва, Россия

6, 7Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

8ООО «Джеймс Ривер Бранч», Москва, Россия

1gwork2@rambler.ru         https://orcid.org/0000-0002-7182-3683

2chamag2202@gmail.com                       https://orcid.org/0000-0002-0891-6932

3sarychev_andrey@yahoo.com https://orcid.org/0000-0002-2096-6318

4av.ivanov@physics.msu.ru                    https://orcid.org/0000-0003- 0450-1489

5Bykov.i.v@yandex.ru       https://orcid.org/0000-0001-7393-8225

6askuznetsov@bmstu.ru               https://orcid.org/0000-0003-1932-1675

7                                              https://orcid.org/0000-0003-2730-9545

8alexsmyk@mail.ru            https://orcid.org/0000-0002-7394-5940

Аннотация

Предмет исследования. Рассмотрены возможности технологий маркировки изделий и защитных голограмм, основанные на анализе спектральных характеристик молекулярных структур, вводимых в голограммы, в комбинации с использованием дополнительно квантовых точек и магнитных микрочастиц. Основное внимание уделяется вопросам анализа спектров комбинационного рассеяния молекул, возбуждаемых плазмонно-резонансными электромагнитными полями. Метод. В основу современных защитных технологий голограмм положено использование различных видов скрытых для визуального наблюдения защитных оптических эффектов, проявляющихся лишь при использовании специального оптического оборудования и соответствующего освещения голограмм. Рассматриваются уникальные методы маркировки и идентификации голограмм по магнитооптическим, флуоресцентным и спектральным характеристикам излучений микрочастиц и молекулярных структур с размерами от десятков нанометров до десятков микрометров, возбуждаемых электромагнитными локализованными полями. Наиболее актуальными являются плазмонно-резонансные методы возбуждения молекулярных маркирующих меток, вводимых в структуру голограмм, и возникающие при этом спектры гигантского комбинационного рассеяния, использующиеся для идентификации и проверки подлинности голограмм. Основные результаты. Показано, что использование плазмонно-резонасных методов концентрации электромагнитных полей возбуждения молекулярных маркирующих меток может обеспечить усиление излучений их комбинационного рассеяния на несколько порядков, что приводит к существенному улучшению распознаваемости и проведению идентификации защитных голограмм. Практическая значимость. Предложенные в настоящей работе технологии защиты голограмм, основанные на сочетании различных видов маркировки: скрытых голографических изображений, магнитооптических и флуоресцентных изображений микрочастиц и спектров комбинационного рассеяния молекулярных структур, усиленных плазмонно-резонансными методами — позволят существенно повысить надежность, скрытность и достоверность маркировки и ее идентификации. Результаты данных исследований помогут сформировать основные технические требования для проектирования портативных устройств идентификации маркировки защитных голограмм.

Ключевые слова: защитная голограмма, плазмонный резонанс, гигантское комбинационное рассеяние, маркировка голограмм

Благодарность: работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 20-21-00080.

Ссылка для цитирования: Губарев А.П., Шалыгин А.Н., Сарычев А.К., Иванов А.В., Быков И.В., Кузнецов А.С., Одиноков С.Б., Смык А.Ф. Использование молекулярной маркировки в защитных голограммах // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 3. С. 47–55. DOI: 10.17586/1023-5086-2022-89-03-47-55

Коды OCIS: 170.5660, 250.5403

 

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 

1.    Lancaster I.M. Holography: Past, present and future // Holography News. 2009. V. 23. № 6. P. 1–10.

2.   Одиноков С.Б. Методы и оптико-электронные приборы для автоматического контроля подлинности защитных голограмм. М.: Техносфера, 2013. 176 с.

3.   Бобринев В.И., Лушников Д.С., Одиноков С.Б., Цыганов И.К. Получение и считывание голограмм со скрытым изображением // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2004. № 1(54). С. 37–55.

4.   Wang S., Huang S., Zhang X., Wu W. Hologram-based watermarking capable of surviving print-scan process // Appl. Opt. 2010. V. 49(7). P. 1170–1178. DOI: 10.1364/AO.49.001170.

5.   Tu L., Zhong S. Research on coding and decoding method for digital levels // Appl. Opt. 2011. V. 50(3). P. 356–359. DOI: 10.1364/AO.50.000356

6.   Бобовкин С.М., Сизова Я.М. Распознавание современных способов имитации защитных голограмм // Энциклопедия судебной экспертизы. 2020. № 1(24). С. 74–85.

7.    Шаляпина А.Я., Запорожец М.А., Волков В.В., Жигалина О.М., Николайчик В.И., Губин С.П., Авилов А.С. Структурные характеристики наноматериалов на основе квантовых точек CdS // Журнал неорганической химии. 2013. Т. 58. № 1. С. 74–77. DOI: 10.7868/S0044457X13010182

8.   Губарев А.П., Шалыгин А.Н., Щербина А.Д., Кузнецов А.С., Одиноков С.Б. Защитные голограммы с латентными, случайно распределенными магнитными микроразмерными частицами // Тез. докл. IX Междунар. конф. по фотонике и информационной оптике. М., 2020. С. 661–662.

9.   Горелик В.С. Комбинационное рассеяние света // Соросовский образовательный журнал. 1997. Т. 3. № 6. С. 91–96.

10. Kneipp J., Kneipp H., Wittig B., Kneipp K. Novel optical nanosensors for proing and imaging live cells // Nanomedicine: NBM. 2010. V. 6(2). P. 214–226. DOI: 10.1016/j.nano.2009.07.009

11.  Sarychev A., Tartakovsky G. Magnetic plasmonic metamaterials in actively pumped host medium and plasmonic nanolaser // Phys. Rev. B: Condensed Matter and Materials Physics. 2007. V. 75. № 8. P. 085436. DOI: 10.1103/PhysRevB.75.085436.

12.  Liu Y., Han F., Li F., Zhao Y., Chen M., Xu Z., Zheng X., Hu H., Yao J., Guo T., Lin W., Zheng Y., You B., Liu P., Li Y., Qian L. Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication // Nat. Commun. 2019. V. 10. № 1. P. 2409. DOI: 10.1038/s41467-019-10406-7

13.  Chen B., Zhong H., Zhang W., Tan Z., Li Y., Yu C., Zhai T., Bando Y., Yang S., Zou B. Highly emissive and color-tunable CuInS2-based colloidal semiconductor nanocrystals: off-stoichiometry effects and improved electroluminescence performance // Advanced Functional Materials. 2012. V. 22 № 10. P. 2081–2088. DOI: 10.1002/adfm.201102496

14.  Zheng X., Zhu Y., Liu Y, Zhou L., Xu Z., Feng C., Zheng C., Zheng Y., Bai J., Yang K., Zhu D., Yao J., Hu H., Zheng Y., Guo T., Li F. Inkjet-printed quantum dot fluorescent security labels with triple-level optical encryption // ACS  Appl. Mater. Interfaces. 2021. V. 13. № 13. P. 15701–15708. DOI: 10.1021/acsami.1c02390.

15.  Sarychev A., Ivanov A., Lagarkov A., Barbillon G. Light concentration by metal-dielectric micro-resonators for SERS sensing // Materials. 2019. V. 12. № 103. P. 1–39. DOI: 10.3390/ma12010103.

16.  Barbillon G., Ivanov A., Sarychev A. Hybrid Au/Si disk-shaped nanoresonators on gold film for amplified SERS chemical sensing // Nanomaterials. 2019. V. 9. № 1588. P. 1–12. DOI: 10.3390/nano9111588

17.  Odinokov S., Kuznetsov A., Gubarev A. Optoelectronic device for reading of hidden magnetic information from the holograms // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2008. V. 17. № 1. P. 15–22. DOI: 10.1007/s12005-008-1003-9

18. Magaryan K., Mikhailov M., Karimullin K.,Knyazev M., Eremchev I., Naumov A., Vasilieva I., Klimusheva G. Spatially-resolved luminescen spectroscopy of CdSe quantum dots synthesized in ionic liquid crystal matrices // J. Luminescence. 2016. V. 169. P. 799–803. DOI: 10.1016/j.jlumin.2015.08.064

19.  Naumov A. Spectroscopy of single organic dye-molecules and semiconductor quantum dots: basic aspects and applications in nanoscopy // EPJ Web of Confs. 2017. V. 132. P. 01009. DOI: 10.1051/epjconf/201713201009

20.      Tselikov G., Timoshenko V., Golovan L., Plenge J., Shatalova A., Shandryuk G., Kutergina I., Merekalov A., Ruhl E., Talroze R. Role of the polymer matrix on the photoluminescence of embedded CdSe quantum dots // ChemPhysChem. 2015. V. 16. № 5. P. 1071–1078. DOI: 10.1002/cphc.201402913