2021

Дифракционные сенсорные элементы для регистрации погрешностей записи компьютерно-синтезированных голограмм

Впервые теоретически и экспериментально исследован метод синтеза дифракционных сенсорных элементов (ДСЭ) для регистрации погрешностей записи компьютерно-синтезируемых голограмм (КСГ). ДСЭ представляют собой специализированные микрорешётки, серия которых вписывается в рабочее поле КСГ в течение процесса сканирующей лазерной записи. Разработаны новые двухкоординатные ДСЭ, анализ дифракционной картины от которых позволяет с чувствительностью на уровне не хуже 10 нм определить локальные погрешности изготовления КСГ по обеим ортогональным координатам. Предложенный метод синтеза и анализа ДСЭ позволяет реализовать в автоматическом режиме количественную оценку распределения погрешностей голограмм, формирующих волновой фронт с отклонением от расчетного не хуже l/20. Новый метод позволяет проводить независимую проверку погрешностей КСГ в любое время после окончания процесса изготовления, что важно для верификации голограмм, используемых в интерферометрическом контроле крупногабаритной оптики.

Рис. 1. а - геометрия 2D ДСЭ для моделирования; СЭМ-микроизображения 2D ДСЭ, записанных с заданным смещением 1.6 мкм (б) и 2.5 мкм (в); г - пример дифракционной картины при измерении тестового 2D ДСЭ.

Рис. 2. Расчетные и экспериментальные зависимости величин от смещения по координате X: а - дифракционной эффективности (DE) для амплитудной 2D ДСЭ при ΔY=1.75 мкм в 1-м и 2-м дифракционных порядках (DO), б - нормированной разности дифракционной эффективности 1-го и 2-го порядков ΔDE₁₂=(DE₁-DE₂)/(DE₁+DE₂).

1. Shimansky R.V., Belousov D.A., Korolkov V.P., Kuts R.I. Diffractive Sensor Elements for Registration of Long-Term Instability at Writing of Computer-Generated Holograms //Sensors. – 2021. – Vol. 21. – №. 19. – Paper. 6635. – DOI 10.3390/s21196635.
2. Shimansky R.V., Belousov D.A., Kuts R.I., Korolkov V.P. Controlling the accuracy of fabricating computer-generated holograms on circular and XY laser writing systems //Optical Design and Engineering VIII. – SPIE, 2021. – Vol. 11871. – Paper. 11871I. – DOI 10.1117/12.2597134.