Обозначение фотостимулированных изменений комплексной диэлектрической проницаемости аморфных и кристаллических твердых тел тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

М1Н1СТЕРСТВ0 0СВ1ТИ УКРАШИ ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВШИ УН1ВЕРСИТЕТ 1М.1.1.МЕЧ1Г/Я08А

те ол

■ '} '""I '¡гт, На правах рукопису

ГЕВЕЛЮК СЕРГШ АНАТОЛШОВИЧ

ВИЗНАЧЕННЯ ФОТОСТИМУЛЬОВАНИХ ЗМ1Н КОМПЛЕКСНО? Д1ЕЛЕКТРИЧН01 ПРОНИКНОСТ1 АМОРФНИХ ТА КРИСТАЛ1ЧНИХ ТВЕРДЯХ Т1Л

01.04.07 - ф1зика твердого т1ла

АВТОРЕФЕРАТ дисертаци на здобуття вченого ступеня кандидата фЬико-матемйтичних наук

ОДЕСЛ - 1994

ДисертаЩя е рукописом

РоОоту, виконано у НД1Ф та на кафедр1 ф!зики твердого т!ла та твердот1льно1 електрон!ки одеського державного. • ун1верситету 1м. М.Мечникова

Науковий кер1вник: кандидат ф!зико-математичних наук, Алексеев-Полов Андр1й Вадимович

Оф1ц1йн1 опоненти: член-кореспондент АН Укра1ни,

доктор ф!зико-математичних наук •<-. CockIh Марат Самойлович

кандидат фйико-математичиих наук, доцент Мак Василь ТкмофШоаич.

Провцна) установа: ШБ "Елемент", м. Одеса.

Захи-т оисертацИ вДОудеться L»-iii2Üis--1994 р.

о "родин! на зас1данн1 спец1ал1зовано! вчено1 ради K06d.244l по ф1зико-математичним наукам (ф!зика) в Одесьцому державному ун1верситет1 (27005?, Одеса,

Пастера ¡27, Велика х1м!чна аудитор!»)

•

3 дисертацюо можна озн^омитися у науковШ ОЮлЮтец! Одеського державного ун1ьерситету !м. I.I. Мечн1кова (вул. Преображенська 24).

Автореферат розюлано "2Чп м&я___1994р.

ВчешШ секротар спец1ал1зовано1 f

B4üital ради доктор ф1зико-магематичних .

ей

нзук,професор ' О.В.Загговський

АктуалыПсть теми.

. В сучасний пер!од у р!зних галузях науки 1 техн1ки знаходять застосування оптоелектронн! прйстро! й припади. Особливо перспективним уявлясться 1хкс використання 1з метоп збереження й обробки ШформацИ. Але б1льш поширене використання зазначсних пристро1в гальмуеться у зв'язку 1з в1дсутн1стп матер!ал1в, як! О щлком в!дпов1дали вимогам, що до них висуваються. Для розробки нових та вдосконалення 1снуючих матер!ал!в необхцн! над1йн! й нескладн! методи визначення зм1н, що Ыдбуваэгъся у аморфиих та кристал1чних середовищах п1д Д1ею св1тла. Сл1д в!дзначити, що визначення фс тостиму льованих зм1н комплексно1 д!електрично1 проникност! (комплексного покажчика заломлення) вааливв нэ яетз п!д час досл1дження матер1ал!в, що 1х призначено суть для оптичного запису 1нформацИ, але й уявляе собоо потушшй метод досл1дження властивостей нап!впров1дникових та д1електричних матер1ал!в, що 1х використують у електрониц!. Таким чином, розробка нових та вдосконалення 1снуючих метод1в визначення фотостимульованих . зм1н комплексно1 д1еле1«рично1 проникност! аморфних та кр::стал!чних твердих т!л уявлясться досить актуально».

Стан питания. . .. .

На. час поставлення проблеми у л1тератур! 1снували ыдомост! про к1лька метод!в визначення фотостимульоваких зм!и комплексного показчика заломлення, як розроблених у меяах класично1 оптики, тах I • голограф!чних. Але ус1 вони мали деяк! недолит. Най01льш це торкзсться метод 1в досл1дження дисперс11 д!йсно1 частинн показчика ' заломлення (визначення уявно1 частшги 13 задовЬпьно» точшств може бути досягнуто спектрофотометричними методами). Найперспективю!ми сл!д вважати методи голограф1чно1 д1фракгометрИ, бо вони дозволять визначати безпосередтэ зм!ну покажчика заломлення Зам1сть окреммх значень покажчика заломлення до й п!сля впливу сб1тла 1з подальшим* знаходтшям мало1 р1зниц1 великих значень. ¡-Разом 1з цим 1с.чувало к1лькз невирШших пятань. зокрема було в!дсутнс п1льне втчення впливу одночасно1 модуляцН дШптс! та уявно1 частин покажчика заломлення на офеет Боррмана, що ззважало знайдешт середнього коефЩ1енту поглинання зразка П вело до суттевих похибок у визначенн! зм1н пока-этика заломлення. Не було вивчено питания про вплив зсуву м1н дЙеною (фазосою) та уявноя

(ампл!тудною) компонентами голограмм «а II д1фракц1йну ефективн1сть та кутову селект]вн!сть, що роОило неможливим застосування 1снуючих метод!в. для -дослцження електрооптичних кристал1в. Були також в!дсутн1 д 1фрактометрича 1 методи досл1дженнн тонких пл!вок, як! б дозволяли визначати зм1ни тоыцини й покажчика заломлення без притягнення гром1здкого та дорогого голограф1чного обладнання.

Мета прац! складапася з детального теоретичного й експериментального досл!дження особливостей д:фракци св!тла у випадку одночасно! модуляцП д!йсно1 та уявно! частин комплексного покажчика заломлення; з розробки нескладних 1 надшних д1фрг ;тометричних метод1в визначення . фотостимульованих . зм1н комплексного покажчика; заломлення аморфних та кристал!чних твердих Т1л у широк1й спектрально смуз1. таких, що могли б застосовуватися для дослЦження як тонкошивких, так 1 масцьних зразк!в; застосування ц!х метод1в для досл1дкення матер1ал1в,1 що IX викорисговують у оптиц! й оптоелектрониц! (б1хромовано1 ' желатини, хапькогенидних склоЛодЮних нап1впров1дник1в 1 гаке

Метод та предмет цоелЦження.Теоретичний: розгляд властивостей тонкошарових амшИтудно-фазових голограм прэводився у наближенн! скалярнох теорЛ д1фракцЦ Френеля-К 1рхгофа,' розгляд властивостей об'емних голограм - у межах теорИпов'язаних хвиль Когельника( 1з метоп експериментального визначення фотостимульованих $м1н комплексного покажчика заломлення . використовувагися спектрофотометричн! методи й р!зн1 (як Т1» що 1снували ран1ше, |так_. 1 т1, що. розроблено нами) методи голограф1чно1 д1фрактомсср11. Предметом дослЦження були сер;.1н1 фотог.л1вкй ПЕ-2," фотопл1ьки ФПГ-В, б!хромована желатина й пл1вки Аавз.. .

• Головн! положения, то 1х винесено на захист.

1. Для. иб'шнмх голограм' пропусчання одночасна наявн!сть модулщи уявно1 та д1йсйо1 частин комплексного покажчика ааломлоння веде до як1сно1 зм!ни ефекта Боррмана; крив-: кутово! залежносП 1мтенсивност1 св1гла, що пройшло, стають асиметричирми, для деяких значень кут1в д1фракц1йнв просЫтленчя змшюогься' д!фрахц1йним зтемненням, значно розширпсться д!апазон кутрьих В1дхилень, у якому д1Фрг;;.ц1л суттево впливаз иа ¡нтенснвдМъ ср'тла, що пройшло. ' , •

2. Наявн1сть фазового ьсуву м!к. гмшитудкою' та фазовой

о

компонентами голограмм ' веде до як1сно! зм!ни кривих кутозо1 залежносП 1нтенсивност1 пучк!в, що пройшов! що д!фрагувався, до в!дм1ни у д1фракц!йних ефективностях голограмм Шдчас зчитування Мдтримуючим або сигнальним пучком (суто до повнего подавления д!фракц11) й до зм!ни характеру енергообм!ну м1ж пучками у випадку д!нам1чного запису.

Наукова новизна 1 практична ц!нн1сть.

Вперше Шльно дослЦжено впли& одочаско! иаявносП модуляцп дШсно1 та уявно1 частин комплексного покажчика заломлення на форму кривих куто&о1 селективност1 пучка, що пройшов.

Розроблено метод визначення середнього пропускания (немодульовано1 уявно! . частини покажчика заломлекня) й коефЩ1ент1в. модуляцП д!йсно1 та уявно1 частая комплексного покажчика заломлекня для трим1рних голограм пропускания.

Досл!Джено .вплив структури проявленого ср!бла на спектральн! характеристики голограм на не в!дб1лених фотограф!чких плат1вкзх. Продемонстровано, що, беручи до уваги функц!ю розпод1лення частинок ср1бла ?а розм1рам'Л, спектральн! ззлежност! дШско! та уявно1 частин комплексного покажчика заломлення, що- !х спостер1гготь . експериментально, можуть трактуватися .у межзх единого механ!зму: дисперс!йно1 рефракцИ, що поа'язаяа з! смугоп поглинашя коло1дних частинок срИла. .

• Вперще Шльно досл!джено вплив зеуву м1н аплГгудною й, фазовой компонентами об'емно1 голограмм пропускания на Н д1фракц!йну ефе'ктивн!сть та кутову селективн1сть.

Розроблено метод визначення фэтостимульованих зм!н комплексного. пок?жчика заломлення Шдчас запису оО'емноГ голограмм пропускания, що дозволяс знаходити зеув голограмм вцносно 1нтерференцШно1 картини, що записуеться, а також зеув м!н! амплитудной 1 фазовою компонентами запису.

Розроблено метод визначенн« фэтостимульованих змш комплексного покажчика заломлення тонких пл!вок, що базуеться на освГтленн! пл!вки перЮдичноо картиноп 1з с!нусо1далышм або прямокутним проф!лвм.

ДослЩжено фотостимульован 1 змпш комплесного покажчика заломлення й товщини пл!вок Аь^. Продемонстровано. що зм!иа уявно1 частини покажчика заломлекня» що И спостер1гають 1 що пов'язана з! зеувом ме*"И погликаннл недостчтня. для трахтування зм]ц д!йсно! частини покаж- яка заломлення, що слостсртотъся. Ца

ьказуе на 1снування додаткового мехаШзму запису, такого, що пов'язане 1з ним смуга поглинання знахо'диться у ультраф!олетов1й частин! спектру.

Рсзробено ориг!нальн1 пристро1 для вим1рюваиня кутових перем!щень та дШйних розм!ров на баз! голограмних опгичних елемент1в. що в!др!зняються п1двищеною точнкггю.

Одержан! результат« використовуються у Д01 1м. СЛ. ВаЫлоьа, НД1Ф ОДУ та НДЛ-11 ОДУ п1дчас досл1дження й розроЛки перспективних магер1ал1в для запису оптичног 1нформаци.

Матер1али дисертацШно! робота допов!далися та обговорювалися на:

1. IV (Ереван, ,1962) та УСРига, 1985) Ззгальносотоних конференц1ях з голографн.

2. куш (Черноголовка, 1967), XIX (Гродно, 1988), ХХ(Ч0РВ1ВЦ1. 1989) та ' XXI (Переелавль-Залеський, 1990)

Загальносошних школах з голографП та когерентно! оптики.

ПуОл1кац11. Голоан! .•■. результата дюертаци викладено. у чотирнадцятьох роботах^ яи1 приведен! наприк1нц! автореферату.

Структура То с 'см робота. Д!сертац!я складаеться з вступу, чотирьох розд!л1в, загальних висновк1в та списку цитовано1 л!тератури, що мае 107 назв. Загальний об'ем склад ас 135 отор1нок, з 33 малюнками.

Зм1ст прац1.

У вступ! обгрунтовано акт-альшеть теми та- коротко сформульоваио мету досл1дження.

У/першому розд!л1 наведено огляд л1тератури а проблем, що розгля^готься у прац1. Розглянуто головн1 традицШ! метод» визначення комплексного поканечика заломлекня, позначено недол!ки й обмежешш, що влзен! для зазначених метод!в. Обгрунтовано рсреьа1 и методу гол^графшно! д1фрактометр!1 п!дчас визначення (¿ютостимульованих змш комплексного покажчика залом лення, що дозволяе пра^оват«' не з мало» р!зницею двох волки« величин, а беспосередньо реи-груьаги зм1ни Д1йсяс1 та ^ Аьно1 частим комплексного покажчика заломленнн. Наводиться ' короткий огляд кэблнжених теорш д!фракцн, що 1люструе можлиеЛстъ застосуьання *. го обо 1шаого иаблкження Шдчас розв'язашш .коккре лшр завдань.

ОС грунтовано необхщисть вдосконалення 1снуючих та розробки нових метод!в голограф!чно1 д!фрактометрИ. . .

У другому розд1л! " розглянуто" самоСутн! д1фрахтометричн1 методи визначення фотостимульованих зм1н комплексного покажчика залошення тонк1х пл!вок. Зазначен1 методи базуються на створенн! у матер1ал1, що досл1джуеться, перЮдичного розпод!лення покайсчика заломлення. тоОто на записуванн1 д!електрично1 грзтки 1з подалыдим вим1рюванням 1нтенсивностей д1фракц!йних порядк1в п!дчас осв1тлюва1Шя -II монохроматичним св1тлом. Перший метод голограф1чний. В1н базуеться нз запису у пл1вц1, що досл1джусться. 1нтерференц1йно1 картами • 1з с1нусо1дглышм розподьпенням 1нтенсивност1, що утворюсться 1нтерференц1ею двох плоских хвиль. Тод1, вважаючи експозицШн! залежност! л!н1йними. одеркуемо д1елёктричну гратку 1з с1нусо1дальним проф!лем риски:

п - п0 + п,созКх,- га - гав + т,созКх; Т - Тв + Т,согКх; (1)

де К 2ъ/й , а - перЮц гратки. Якщо товщина шару т « а. то

комплексне проходження а(х) мае вигляд:

-с(х) » ехрС-аокхрСКГ,* 1а,)созКх] (2)

де -

ШШо1с 2*т,Т.+пЫ ) ¿к

V ЛсозО •* а'~ Хсозв С~ лГЬЛ+К"П1Я'>]; <3>

Розкладгпчи вираз (2) у ряд Фур'е одеркусмо так! вирази д~я д1фргкц1йних ефективностей:

т^.- ехрЬгаЛ^«; + , 1 - 0.±1.±2... (4) •

Середке проходження Р = ехр(-2а03 можо бути визначено з незалезхного експершенту (нзприклад. з проходження р!вном!рно експоновзно1 д!лянки зразка). Використовуючи властавост! фун!ф1Я Бесселя, одержуемо .

А- т). - I (На ); 1 £ (-1)1 т) Г 4,(2*-,); (5)

Р и-« . Р 1="-о»

Таким чином, вим1рюючи 1нтенсивност1 нульового, першого та другого порядк!в д!фракц11. ми мохемо чисечьно або граф1чно визначити а, 1 Г4. Внеском третьего й вищ1х порядк1в можна знехтувати. Для значен? я т4, п4 1 т, треба провести вим1рюваннл д1©ракцШних сфекхявное эй у двох середовйщах . 13 р!зними значениями а. Ся1д

позначити, що у цьому випадку не йдеться про точний виб1р 1мерс1йно1 р!дини 1з покажчиком заломлення, що наближаеться до п0. Може бути використована будь яка р!дина, що не впливае на досл!джусмий матер1ал.

Другий метод базуеться ка запису у пл1вц1, що досл1д«усться, пер!одично1 гратки 1з прямокутним проф1лем риски (ваприклад, контактним ког.Иованням з растру). Зазначений. спос1б мае деяк! переваги у пор1внянн! 1з голограф!чним: ьтрачаеться необ^1дн1сть у. склгдн1й установи!. лазер!, й виникае можлив1сть ыркористання св!тла 1з будь-якою потр!бною довжиною хвил!. У цьому випадку 1н1енсивн1сть нульового й д!фраговансго пучк!в задаеться вцраяами:

["' а Г -1 ' .

* соз*^11 (6)| '

т^ - ехр(-2а0-а4)^"а^зЬ12 + зШ1^] (7)<

Вимфсв^и гропускання неекспоночано! д!лянки пл!вки ехр(-2ао) та 1нтенсивност! нульового Й першого порядк1в д!фракцН, ми можемо здобути середне поглинашя": " " " - . ■

Р «• ехрС-га^-а,) - У ЗР^Ч ^ Р* >)

та коеф!ц1енти ампл!тудно1 та фззово! модуллцИ; «

а.= ысь[ ^ + ^р4]: агосоз( р* - ^р] . ¡(9)

Ч ' « ,

3 метою визначення п1,ш1,Т4треба, як 1 у вищерозгляну^ому випадку провести вим1рювання у пов!тр! та !мерс!йному | середовищ!. Зазтчений . ...етод бую ьастосовано Шдчас (досл!дшшя фэтоетимульоваких зм!н у пл!вках »морфких рклопод!бних |;ап1впрОй1дник!в (Аз^.що . його було напилено скляну

пЦкладинку) Зразки оса1тлввалися випром1нюванням Аг-яазеру кр1зь растр з ¿«го мкм. Визначено зм!ну товщини й спектрзльн! залсжност!

-о-'

д1йсно1 та уявно1 части» покажчика заломлення. Анал1з здобутих залежностей 1з допомогою спШЫдношень Крамере э-Крон 1га продемонстрував.що значенл п^Ш.що спостер1гак>ться,пов'язан1 31 ссувом межи поглкнання.не можуть ц!лком трактуп,ати величину модуляцИ п4(Х). 'Треба припустити Юнування бодзй ще одше1 смуги поглинання, що розташована у ультраф1олет1 й забезпечуе додатковий внесок у величину п4(М.

У третьому роздМ розглянуто .мегоди голограф1чно1 д]фрактометрП, що призначен! для знаходження фотостимульсваних зм1н комплексного покажчика заломлення масивних зразк!в. У наближенн! зв'яззних хвиль п1лыю розглянуто особливост1 д¡фраки,II свила на об'емнШ гратц! з одночасною наявн!стю ампл!тудно1 {тх) та фазово! . (п4) модуляцШ. Продемонсторвано, що це веде 1стотно1 зм1нй ефекту д1фракцщного ; просв!тлення (ефекту Боррману) у пор1внянн] 1з чисто ампл1тудною граткоо. Крива кутоао! селективносп для пучка, по проходить; 1К(012, стае ас1метричнок> в!дносно кута Брегга, причому 1сто"гн1 в1дхилення в1д середнього ' пропускания Р = ехр(-2аа) спостер1гаються Шдчас великих Ыдхилень.1 в1д кута .Брегга, коли ШтенсшНсть д1фрагованого. пучка |5(£)|г дуже мала. Кр!м того, одночасна наяьШсть як ампл!тудно1, так 1 фззоьо! модуляцШ може змнювати знак ефекту: д1фракц1йнэ проев 1тлешш для.деяких значень кутоього в1дхилення о зм!нк?еться д1фракц1й1!им. затемнениям, тобто ШтенсивШсть сЫтла, що пройшло, стае мёншога, Шж Шдчсс вЦсутност! модуляцН вззгал! (див.мал.1). П1льн1 розрзхунки з. гарно» точн1стю визнача„гь значения середнього пропускании як середне геометричне значень 1нтенсивност1 пучкз, що. проходить,. для великих додатних та вЦ'емних в!дхиленнях. (£=

в1д пучка Брегга ео: . '

Р >• У ШШ^ИК-О!1 (Ю)

1нтенсивн1сть д1фрагованого пучка та пучка, що проходить, для осв1тлення п!Д кутом Брегга знаходиться за формулами

|Э01г- р[зт2 2+ зЬг 2] ; |й01г - о(сзз2 2+ (И)

Таким чином. вш1рюючи 'Г?,!*, Iх. 18(01*,. |К(г€)1я. ми • моаемо зкгйти велкчшга а(та г4'. що час 'Цкгвлять: .

мал.1. Крив! кутово! се.-вктивност1 пучка, що проходить (а), та . дГфрагованого (б) для чисто АГ (1) та АСГ (2). нормован1 за середнхм пропусканиям.

« I, V

мап.2.0пектралыи залежносп мал.З. Залекн1сть нормовано!

коеь!ц!ент1в амгШтудн&На*) " по Р 'чтенсивност! в

ть фазово1 (п») модуляцМ зсуву мЫ компонентами

об 'емко! голограмм, що зага- 1- проходяч! пучки,р<==р[-

сана на фэтоп: Шц! ПЕ-2: 2- д1фрагований ( 1«)

и - експеримент, . а- д1фраговакий ( &>)

— - апрохсимац!я лорен- ( а«-о.5; )

циклимы контуром;

--розраховаио-за сл1в-

в!Дношенням Крамерса-Крошга. •

ш аго

ш ш р • р

©

{ 4

/ г>

^ ' о ' ¿ 4

© ©

<

/ 0.5 0.5

" * \ а 1 1

-2

-2

С

мал/4. НормоваМ по Р крив1 кутово1 селективност! для р1зних значень зсуву <р:

аь <р=0; 0)- 1с; ВЬ <р»1с/2; г}- х/2. (1- проходяч!, 2- д1фрагован! пучки,- а«=0.5, Г1=тс/2)

I Ro I *4 | So I 2 1Rq| -ISol *

a, - arch ; ft агссоз ; (12)

P P

ЗЗзначеним методом було досл1джено особливоеП . голограф!чного

запису на високорозр1знюьальних фотограф!чних емульс1ях типу ПЕ-2.

Визначено спектральн! залежност1 модуляцП коеф1ц!енту поглинання

та покажчика заломлення й проведено 1хн1й анал1з за допомогою

сп1вв1дношень Крамерса-Крон1га. Продемонстровано, що значения

nt(A), що спостер1гаються, Щлком зумовлен1 д1сперс!йною

рефракц1ею, що пов'язане з1 смугоо поглинання частниками

коло1дного ср1бла (мал.2). -Зроблено модельн! розрахунки, що

дозволяють зробити оц1нку щодо вигляду функцП розпод!лення

частинок ср1бла за розм1рами.

Зроблено Шльне досл!дження вп*ииу зсуву м1ж. ампл1тудною та

фазовою компонентами голограми. на и Д1фракц1йну ефектувШсть та

кутову селективн1сть. Схожий зсув може с постер 1гатися, нэприклад,

у електроолтичних середовищзх, у яких поглинання зумовлене

перерозпод1леиням ззряд!а на пастках, а зм1нення покажчика

заломлення визиачзсться напруженШстю електричного . поля, отож,

зсунуте по фаз! на %/Z. У загальному випадк.'у гратка мае вигляд:

m(x)=m +in соз(Кх+Ф ); п(х)=п +п соз(Кх+Ф +<р) . (13)

Of а о 1 а '

В1дпо1дно зм1ншться 1 р1вняння зв'язаних хвиль. Враховуючи, що для осв1тлення п1д кутом Брегга в cR- cosOo, одержуемо;.

сн'+а R—iae ехрИФ )S; С s"+as=-ia: "ехрИФ )R; • (И)

МО " • о • ц . ♦ • о

Зам1сть одн!с1 констаити зв'язку ш - %/Mn-imJ з'являються'дв!!

ге_-тс/М:п1ехр(-1ф)-1т1]; зг^^М^ехрЦфИт^; .(15)

0ск1льки виникнення зсуву <р руйнуе . схметрш задачи, напрямки енергообмшу R-S та s-R стать нер1внозначними, • й; д1фракц1йнз ефективШсть починае запежати в1д того, яким пучком R обо s робиться зчитування: * :

S0=l; "о-0; J^PU'^sh^sln*!); p^pjsh^+coa*!]; (16)

So-0; Re-1; JB-PUS [s^ain*!]; Ри-Р [sh^+cos*!]; (17)

тут U = |У5е/гг }; f'-A*»!-* -а*; ГА«Г$адсозф; (16)

В1дпов1дн1 задежност! наведено н- мал.З. Легко побачитн, що ' залежн1сть 1нтенсквност1 пучка, що проходить, Рг=Рв Ыд кута q> дуже слабка. 3 1ншого боку залвин1гть J„ tsjo дуг.е гестра, завдяки множникам и* та и"*. НзйзначШ в1дхилення дЩ..<хц№них

ефективностей спостер1гэються, якщо <р=-ъ/2. Зсув ф та кож принципово впливае. на форму кривих кутово1 селективност Кдиь.мал.4). Якщо для д!фрагованого пучка мова 1де лише про зм!ну величини максимуму, а форма кривоI майже не зм!нюсться, то для пучка, що проходить, картина цепком змШюеться,-крива стае с1метричною, як у, суто фазоао! гратки. Для визначення величин п4. ш,.та.ф, що нас ц1кавлять, треба вим!ряти величини • !„, 1а, рв, ре обчислити середн1 значения р=,ур„р3.' знайти'

и- V в / «I , знайти А та г.- „

Я в А

А-агсь[ р ]; Г=агссоз[ р |[и2+ и (19)

тод! ; _

а - 0.707/ Р*(У<-1)М*(У.+1); ЕА_

* <р = агссоз, ; (20)

0.707/ Р (У^О+А (У4~1); 'А

Отже, знайдено ус1 необх1дн1 параметры. У випадку, якщо необхишо

проводити досл1дження Шдчас запису, визначення Р з 1нтенсивност1

небрегПвського пучка неможливо. Тому треба разом з! значениями

Рк^я,Рв вим!ряти також Штенсивност! 1к,1я з оДночасним /

1 зчитуванням двома пучками (3*0; й*0; Ф(=Фа+(р):

1а - 3*Рв + И*^ - РЗоКои(зЬАсоз1>1 - з^зЫ;); (21)

I» ш К„РЯ + - РБ И и'^зЬАоозФ . + з1пКз(пФ ); (22)

Я О Я О & ОО 1 \

Позбуваючись А та г з р1внянь (16, 17, 21, 22). одержуемо дл величини р б1квадратне р1вняння. Розв'язуючи це р^вьяння. визначаемо а1, гг та <р за формулами (19,20), а ^ формулами (21, 22). €аким чином можна здобути ус1 величини, що на: ц!к,являть. Це зокрема фотостимульован! зм!ни п4 та т4, зсув Фаз ^ М1ж ними та загальний зсув гратки в!дносно 1нтерференц1йно1 картини, що II записуе.

• Заключний четвертой розд]л вм1щуе практичне застосування голограмних оптичних елемент1в (ГОЕ). Створення ГОЕ 1з заздалег!дь в1домими властивостями дозволяс розв'язати, задачй, що не можуть бути розв'язан! методами трад!ц1йно1 оптики. Пропонуемий пристрШ для вим1рюваннл лШШних розм1р1в В1др1зняеться застосуванням комотацИ одво;. голэграф1чних гроток 1з заздалег]дь в!домимл властивостям^'. Використання трьохм1рноГ комб1новано! голографМно!

гратки (зроблено! так, що крив1 кутово! селективносП для пучк1в, що д1фрагован1 на першШ та друпй субгратках, лерекриваютьс^ приблизно по нап!вширин1) дозволило розробити пристр1й ЛЩ одночасного контролю кутового положения дек1лькох об'ект1в, що самовисв1тлюються.

У висновку докладено головн! результата робота, а саме.- .

1. Розроблено гологрэф1чний метод визначення фотостимульованих зм1н товщини й комплексного покажчика заломлення ,тонк!х шивок з вим1ряних 1нтенсивностей д!фрагованого й проходячого : пучк1в. Створено двГ мод1ф1кац11 методу, що базуютъся на запису д1фракц1йно1 гратки 1з. с1нусо1дальним та прямокутним проф!лем риски.

2. ДослЩжено фотостимульован 1 зм»ни товщини .та комплексного покажчика заломлення тонких . шш^ халькогён1дних склопод!бних нап1впров1дник!в (Аг25а). За допомогою сп1вв1дношень Крамерса-Крон 1га продемонстровано,. що зм1нр коеф1ц!енту поглинання, що ег,остф1гаються, пов'язан1 з! зсувом межи поглинання недостатш для тракту вання величини зм1н покажчика заломлення. що спостер1гаоться.

3. Теоретично та експериментально досл1джено особливост! -ефекту д1<$ракц1йного просв1тлення ' (ефекту Боррмана) у об'емних д(фракц1йних гратках за умови наявно1-модуляцИ як уявно!, . так 1 дШсно1 . частин комплексного покажчика .заломлення. Продемонстровано, що у цьому. випадку, навйъ якщо в1дхилення в'д кута Брегга значн!, коли 1нтенсивн1стю д1фрагованогЬ, пу.чка можна знехтувати, 1нтенсивн1сть ' пучка? що- проходить, суттево в1др1знясться в1д ■ в1дпов1дногог. значения "для однор иного середовища. 1 . ■ ■

4. На баз1 проведених досл!дкень вдосконадено метод визначення фотостимульованих змЫ комплексного покажчика заломлення, що

- грунтусться на запису об'емно1 с1нусо1дально1 гратки та вим1рюванн! Штенсивносгей д!фрагованого та проходячого пучк(в. Метод використовано п1дчас досл1дкешш запису голограм на фотограф1чних емульс1ях. : За ; допомого» сп1вв1дношень Крамерса-Крон1га'продемонстровано. що крив! д1сперс11 дГоно1 та уявноГ частин покажчика заломлення, що спостер!гаоться. ц!лком поясншться единим мехаШзмом (поглинанням св!тла коло1дними частин!са)..и проявленого ср!бла й в!дпов1дною д|"лерс1йноо рефракц1со). •

5.. .Теоретично проанал1зовано особливост! д1фракц11 св1тла на об'емних гратках .записаних у кристал 1чних т1лах, коли ампл!тудна та фазова компоненти зсунут! " вцносно один одного. Продемонстровано, що такий .зсув викликае IctothI зм!ни форми кривих кутово1 селектмвност!, величини д1фракц!йно! ефективност] й характера енергообмШу м1ж пучками. Розроблено метод визначення фотостимульованих зм!н комплексного покажчика заломлення й величин зсуву М1ж д1Йсною та уявною частинами.

6. Розроблено пристро! на баз1 голограф!чних оптичних елемент!в для вим!рювання кутових перем1щень й л1н!йних розм!р1в oC'cktIb, що в1др1зняються Шдвищеною точн1стю.

Матер 1али дисертацИ опубл!кован1 ,:в працях, що перел!чен1:

1.. Алексеев-Попов A.B., Гевелюк С.А. Определение вкладов амплитудной и фазовой модуляций в дифракционную эффективность объемных голограмм.// В кн. Оптическая голография. J1.: Наука, 19Ö3, с. 14-24.

2. Алексеев-Попов A.B., Гевелюк С. А. Определение вкладов амплитудной и фазовой модуляции в дифракционную эффективность объемных отражательных голограмм.//Оптика и спектроскопия, 1931г. с.2100-2Ю2,

3. Алексеев-Попов A.B., Гевелюк С. А. Спектральные характеристики объемных голограмм, записанных на пленках ПЬ-2.// Прикладная голография (тезисы докладов, респубиканского семинара). Киев.: Наукова думка. 198-1'-с.52-54.

4. Алексеев-Попов A.B., Гевелюк С.А. Влияние сдвига между амплитудной и фазовой компонентами голограммы на с; у!\ловую селективность.//Сб. трудов 5-й Всесоюзной конф. по голографии, т.1, Рига, 1955, с.65-66.

5. Алексеев-Попов A.B., Гевелюк С.А. Определение коэффициентов амплитудной и фазовой модуляции двумерных амплитудно-фазовых голограмм.//Оптика и спектроскопия,т. 67, вып.4, 1939г., с. 916-919.

6. Алексеев-Попов A.B., Гевелюк С.А., Эффект дифракционного просветления в трехмерных амплитудно-фазовых голограммах.//Оптическая голография с записью в fpexMepiibix средах. 71.: Иа^ка, 1ЛЗЭ., с.20-25.

7. Алексеев-Попов A.B., Гевелюк" С.А. Влияние сдвига между

амплитудной и фазовой компонентами на свойства трехмерных амплитудно-фазовых голограмм. //Оптическая голография с запись» в трехмерных средах. Л.: Наука, 1989, с. 25-32.

Ö.' Алексеев-Попов A.B., Гевелюк С. А. Спектральные характеристики голограмм на бихромированной желатине. //Оптическая голография с записью в трехмерных средах. Л.: Наука. 19Ö9, с. 32-35.

9. Кивензор Г.Л.. Алексеев-Попов A.B., Гевелюк С.А. Лазерное сканирующее устройство для измерения геометрических параметров деталей.//Опыт внедрения прогрессивных средств и методов-размерного конроля. Л. г 1990. с. 25-27.

ю. Алексеев-Попов A.B., Гевелюк С.А., Кивензор Г.Я. Лазерное сканирующее устройство для измерения • геометрических параметров деталей.// • Применение лазеров в : науке и технике. Тольятти, 19Ö9, с. uö. ...

11. A.c. № 1437Б02 //Устройство измерения угла смещения объекте// Л'. • н-нко Н.Г., Гевелюк С.А., Мандель В.Е., Нечаева Т.А., Тюрин A.B. Опубл. 15.07.19Sör.

12. A.c. № 15Ö5666 //Устройство для измерения лилейных размеров.- Алексеев-Попов A.B., Кивензор Г.Я., Епиши'нП.П., Гевелюк С.А. Опубл. 12.04.90.

13. A.C. № 1499121 // Оптико-электронное устройство • для измерения углов. АлексеевгПопрв A.B., Кивензор Г.Я., Беккерман И.Б., Епишин П.П., Гевелюк С.А. Опубл. Ö.04.19S9. . . „. * ' ■

14. Алексеев-Попов A.B.,' Гевелюк С.А.', Тюрин A.B. Влияние структуры проявленного серебра на спектральные характеристики объемных голограмм.//В сб. материалов У Всесоюзной конференции по голографии, Рига, с. .'6'