Дифракционная эффективность рельефно-фазовых голограмм

Ссылка для цитирования:

Смык А.Ф., Шурыгин А.В. Дифракционная эффективность рельефно-фазовых голограмм // Оптический журнал. 2026. Т. 93. № 5. С. 24–31. http://doi.org/ 10.17586/1023-5086-2026-93-05-24-31

Smyk A.F., Shurygin A.V. Surface-relief holograms diffraction efficiency [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2026. V. 93. № 5. P. 24–31. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-05-24-31

Ссылка на англоязычную версию:

Smyk A.F., Shurygin A.V. Surface-relief holograms diffraction efficiency [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2026. V. 93. № 5. P. 24–31. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-05-24-31

Аннотация:

Предмет исследования. Дифракционная эффективность рельефно-фазовых голограмм. Цель работы. Оценка влияния пространственной частоты, глубины и формы профиля рельефа на дифракционную эффективность, выработка методики достижения наибольшей дифракционной эффективности, формулировка критерия определения времени проявки голограммы, записанной на позитивном фоторезисте. Основные результаты. Проведено численное моделирование дифракционной эффективности рельефно-фазовых решеток в векторном приближении методом конечных элементов. В отличие от скалярной теории показано, что у решеток с глубоким профилем (более 0,3 длин волн падающего излучения) максимум дифракционной эффективности может смещаться в высокие порядки: получено значение 82% во 2-ом порядке дифракции для синусоидальной решетки с глубиной 425 нм. Экспериментально на образцах с профилями, характерными для защитных голограмм, подтверждены результаты теоретического моделирования. Практическая значимость. Предложен критерий окончания проявки фоторезиста, основанный на минимуме интенсивности 0-го порядка. Для систем дот-матрикс обоснована методика выбора глубины рельефа под длину волны излучения, учитывающая контрастную кривую фоторезиста S1813.

Ключевые слова:

голограмма, поверхностный рельеф, защитные признаки

Коды OCIS: 090.0090, 050.1950, 090.5640, 330.1690, 230.4000

Список источников:

1. Harvey J.E., Pfisterer R.N. Understanding diffraction grating behavior: Including conical diffraction and Rayleigh anomalies from transmission gratings // Opt. Eng. 2019. V. 58. № 8. P. 087105. https://doi.org/10.1117/1.OE.58.8.087105

2. Wave Optics Module COMSOL Multiphysics® v. 6.4. www.comsol.com. COMSOL AB, Stockholm, Sweden 3. Heckele M., Bacher W., Muller K.D. Hot embossing ‒ The molding technique for plastic microstructures // Microsystem Technologies. 1998. V. 4. P. 122—124. https://doi.org/10.1007/s005420050112

4. Benton S.A. Hologram reconstructions with extended incoherent sources // JOSA. 1969. № 59. P. 1545‒1546.

5. Кольер Р.Дж., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография / Пер. с англ. под ред. Островского Ю.И. М.: изд. «Мир», 1973. 258 с.

Collier R.J., Burckhardt C.B., Lin L.H. Optical Holography. Leonardo. 1989. V. 22. № 3. 444 p.

6. Bulanovs A., Tamanis E., Mihailova I. Holographic recording device based on LCoS spatial light modulator // Latvian J. Phys. and Tech. Sc. 2011. V. 48. № 5. P. 60–68.

7. MICROPOSIT™ S1800™ G2 SERIES PHOTORESISTS Rohm and Haas Electronic Materials

8. Электронный ресурс URL: https://holoeye.com/products/microdisplay-technology/hed-6001-monochrome-lcos-microdisplay/

Electronic resource URL: https://holoeye.com/products/microdisplay-technology/hed-6001-monochrome-lcos-microdisplay/

9. ASTM G173-03(2020). Standard Tables for Reference Solar Spectral Irradiances: Direct Normal and Hemispherical on 37° Tilted Surface

10. Jost S., Thorseth A., Poikonen T., et al. 2021. EMPIR 15SIB07 PhotoLED ‒ Database of LED product spectra. Technical University of Denmark. Dataset. https://doi.org/10.11583/DTU.12783389.v2