А. В. НЕУПОКОЕВА, С. П. КОТОВА1, А. Н. МАЛОВ, В. В. ЯКУТКИН1
Иркутский государственный технический университет,
1Физический институт им. РАН, Самарский филиал
ДИНАМИКА ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ РЕГИСТРИРУЮЩИХ СРЕД
НА ОСНОВЕ ДИХРОМИРОВАННОГО ЖЕЛАТИНА
Обсуждаются результаты экспериментального исследования временной динамики оптических характеристик (полное пропускание и пропускание в коллимированной компоненте) регистрирующих сред на основе дихромированного желатина, сенсибилизированных к красному спектральному диапазону.
Изменения, происходящие под действием лазерного излучения при регистрации голограмм в дихромированных желатиновых (ДЖ) средах [1], изучались в ДЖ-эмульсиях двух видов: с добавлением глицерина и без него. Желатиновая эмульсия заливалась в герметичные стеклянные кюветы и, после окончания процессов студенения [2], подвергалась экспонированию. Герметичное ламинирование эмульсии в кювете позволило исключить влияние изменения геометрии образцов ДЖ из-за коллапса и синерезиса коллоидных систем. Для исследования брались желатиновые эмульсии с концентрацией желатина 3, 5 и 10% по массе и содержанием бихромата аммония (БХА) 20% по массе сухого желатина. Для очувствления эмульсии к красному свету добавлялся 0,01% раствор метиленового голубого из расчета 1/10 от объема эмульсии. Для эмульсий с глицерином ко всем перечисленным компонентам добавляли 100% глицерина по массе сухого желатина. В качестве источника лазерного излучения использовался гелий-неоновый лазер, обеспечивающий плотность мощности на образце около 500 мВт/см2.
Измерялось полное пропускание и пропускание в коллимированной компоненте. Было выявлено, что полное пропускание слабо изменяется в течение всей экспозиции. Коэффициент пропускания в коллимированной компоненте падал на протяжении всего времени экспозиции (рис. 1а), причем можно было выделить два этапа: при энергиях экспозиции до 150 Дж/см2 (вне зависимости от толщины слоя и концентрации желатина и БХА в эмульсии) - участок быстрого падения, а при больших энергиях экспозиции падение идет очень медленно. При повышении концентрации глицерина в эмульсии наблюдается изменение поведения: основное падение коэффициента пропускания происходит быстрее, чем для соответствующего образца без глицерина (примерно в 2 раза) и охватывает область энергий экспозиции до 60 Дж/см2 (рис.1б). Были получены изображения интерференционных картин в точке воздействия лазера на эмульсионный слой (рис.2, 3). По сдвигу полос было рассчитано изменение коэффициента преломления и построены соответствующие графики. На образцах с добавлением глицерина идет изменение показателя преломления с сохранением четкой интерференционной картины (рис.3), а на образцах без
 |
глицерина, интерференционная картина частично разрушается (рис.2).
Рис. 1. Коэффициент пропускания для 10% эмульсии толщиной 4 мм, без глицерина (а) и для 3% эмульсии толщиной 4 мм, концентрация глицерина – 100% по массе сухого желатина (б). Интенсивность 500 мВт/см2
Рис. 2. Интерференционная картина в точке воздействия лазера на 10% ДЖ-эмульсионный слой толщиной 1,5мм (без глицерина через 15 мин. после начала воздействия) | Рис. 3. Интерференционная картина в точке воздействия лазера на 3% ДЖ-эмульсионный слой толщиной 1,5мм (содержание глицерина 100%: через 15 мин. после начала воздействия) |
Список литературы
1. Photoinduced phase transitions in hologram recording in layers of dichromated gelatin / Yu. N. Vigovsky, A. N. Malov, S. N. Malov, S. P. Konop // Laser Physics. 1998. V.8. № 4. P.901-915.
2. The gelling kinetics of selfdeveloping gelatin layers synthesized for holographic applications / I. V. Bogdan, A. N. Malov, S. N. Malov, et. al. // Компьютерная оптика. 2002. Вып.24. С.78–80.
