Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Bc. Lukáš Marek

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Cíle práce: Provést rešerši objemových difrakčních mřížek a materiálů používaných v holografické interferometrii s důrazem na fotopolymery. Navrhnout experimentální měřící zařízení pro měření vlastností fotopolymerních záznamových struktur. Zařízení sestavit a otestovat měření zvolených vlastností fotopolymerních záznamových struktur.

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Difrakční mřížky: Šíření rovinné vlny od periody mřížky probíhá dle Huygensova principu. Příspěvky od jednotlivých štěrbin mřížky se načítají do difrakčních řádů. Difrakční mřížka je prostředí s periodickou modulací vlastnosti materiálu. V nejjednoduší případě to může být například velké množství pravidelně rozmístěných štěrbin.

Typy difrakčních mřížek: Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Typy difrakčních mřížek: Fázové / Amplitudové Transmisní / Reflexní Tenké / Objemové Příklad fázové transmisní objemové mřížky. Na obrázku je naznačen objemový fázový synchronizmuz. Tzn že jednotlivé příspěvky vstupující vlny jsou načítány jednotlivými peroiodami mřížky tak aby byla difrakční účinost nejvyšší. Úhel pod kterým vstupuje záření do mřížky aby nastal nejvyšší dif. Účinost se nazývá braggův uhel.

Ideální záznamový materiál: Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Ideální záznamový materiál: dostatečně citlivý – krátká doba expozice velká rozlišovací schopnost vysoký diferenciální indexu lomu minimální vlastní šum materiálu levný a použitelný pro jiné aplikace hotový záznam by měl být časově stálý Příklad fázové transmisní objemové mřížky. Na obrázku je naznačen objemový fázový synchronizmuz. Tzn že jednotlivé příspěvky vstupující vlny jsou načítány jednotlivými peroiodami mřížky tak aby byla difrakční účinost nejvyšší. Úhel pod kterým vstupuje záření do mřížky aby nastal nejvyšší dif. Účinost se nazývá braggův uhel.

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Záznamové materiály: Stříbro-halidová emulze principielně podobné fotografickému filmu barevně senzibilovaný citlivost μJ/cm2 vysoký šum rozlišení >5000 čar/mm mokrý proces vyvolání Dichromovaná želatina účinnost 100% i pro tloušťku 10μm vysoký diferenciální index lomu nízká citlivost mJ/cm2 rozlišení až 10000 čar/mm hmotový záznam citlivý na vlhkost – bobtná Záznamový materiál – mění své vlastnosti ozářením

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Fotopolymery: systém monomer-polymer rozlišeni až 8000 čar/mm citlivost mJ/cm2 barevně senzibilovaný samovyvolávací schopnost Příklady využití: Záznamy hologramů, holografické paměti, optické elementy.

Principy měřícího zařízení: Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Principy měřícího zařízení: Text první úrovně odrážky

Návrh provedení zařízení: Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Návrh provedení zařízení:

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Reálné zařízení: Text první úrovně odrážky

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Reálné zařízení: Zařízení sestaveno podle návrhu v laboratoři optických metod měření. Na zařízení byla provedena řada měření různých fotopolymerních materiálů. Nad rámec zadání vytvořen program v Matlabu pro komunikující s osciloskopem.

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Výsledky měření Porovnání difrakční účinnosti dvou různých materiálů Změřené průběhy

Doporučená vylepšení zařízení: Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Doporučená vylepšení zařízení: Vybavit uchycení záznamového materiálu stínítkem a odměřováním úhlu. Propojit ovládání elektromechanické závěrky laseru s osciloskopem a pomocí nastavení triggru spouštět celý proces měření najednou.

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Shrnutí: Byla probrána nezbytná teorie difrakčních mřížek a základní typy záznamových materiálu. Bylo navrženo měřící zařízení na měření růstové křivky difrakční účinnosti v reálném čase. K zařízení byl navržen obsluhující program, který data uloží z osciloskopu do počítače kde jsou následně zpracována a archivována. Navržené zařízení bylo realizováno a umožňuje měřit průběhy výkonů nultého a prvního difrakčního řádu exponované difrakční mřížky ve fotopolymeru.

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Děkuji za pozornost. Bc. Lukáš Marek

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Otázky oponentury: Jak je prováděna stabilizace záznamu? Jak ovlivňuje kvalitu záznamu koherentní délka laseru? Jaké rozlišení dosahují Vámi měřené fotopolymery? Lze k měření využít i jiné difrakční řády než nultý a první difrakční řád? Jaká je závislost natočení difrakční mřížky a měřícího svazku při obecném úhlu? Půjde touto metodou proměřit také jiná záznamová media, u kterých nebudou známa vstupní data? Po expozici materiálu je potřeba v některých případech ustálit materiál zářením, kdy jsou zbytky monomeru polymerizovány a v celém objemu stabilizovány.

Zařízení pro měření fotopolymerních záznamových struktur Selektivní křivka Selektivní křivka Selektivní křivka