Вплив поляризації індукуючого випромінювання на формування спонтанних періодичних структур у світлочутливих плівках

Размещено на нttp://www.allbest.ru/

Размещено на нttp://www.allbest.ru/

Вплив поляризації індукуючого випромінювання на формування спонтанних періодичних структур у світлочутливих плівках

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. На відміну від голографічних дифракційних ґраток, сформованих у фоточутливих середовищах двома світловими пучками, у дисертації вивчаються фотоіндуковані періодичні структури (спонтанні ґратки (СҐ)), що виникають у світлочутливих плівках під дією одного світлового і, зокрема, лазерного пучка. Виникнення СҐ пов'язано з неминучим слабким розсіюванням світла у реальних середовищах з різноманітною геометрією. Розсіювання світла в тонких світлочутливих плівках призводить, за певних умов, до збудження хвилеводних або випромінювальних мод, які спрямовуються уздовж поверхні. Інтерференція падаючого монохроматичного пучка з розсіяними модами створює періодичне за інтенсивністю світлове поле, що сприяє переносу маси світлочутливого матеріалу з максимумів у мінімуми інтерференції і формуванню СҐ. Через розсіювання світла на окремих дефектах СҐ нерегулярні і складаються з набору мікроґраток, що відрізняються в загальному випадку за величиною і напрямком їхнього хвилевого вектора. Характерним для СҐ є автоматичне задоволення умові фазового синхронізму і їхній ріст за рахунок позитивного зворотнього зв'язку. Позитивний зворотний зв'язок визначає нестійкість СҐ і їхній значний ріст за амплітудою навіть при слабкому збудженні мод при розсіюванні. Ці властивості, з одного боку, визначають практичне використання СҐ. З іншого боку, СҐ виявляють властивості дисипативних структур, для яких характерна самоорганізація, конкуренція ґраток різноманітного типу, біфуркаційні явища, автоколивання та ін., тому їхнє вивчення становить інтерес для фізики нерівноважних систем.

На відміну від СҐ, сформованих на поверхні твердих тіл, або шумових голограм в об'ємних світлочутливих середовищах, вивченню СҐ у тонких хвилеводних плівках присвячено порівняно мало праць. Основні дослідження у цьому напрямку були виконані на кафедрі фізичної оптики Харківського державного університету. Переважна більшисть праць була присвячена вивченню зародження і розвитку СҐ на хвилеводних ТЕ- і ТМ - модах при дії лінійно поляризованих лазерних пучків. У якості досліджуваних об'єктів були використані тонкі плівки AgCl-Ag, AgBr-Ag, AgІ та ін., у яких розвиток СҐ відбувається у реальному часі (real-time). Проте, у цій галузі фотофізики є певні проблеми. Зокрема, мало уваги приділяється вивченню СҐ при дії лазерних пучків з різноманітною поляризацією. Пучки з різною поляризацією індукують різноманітне розсіювання і збудження мод, що неминуче повинно визначати нові особливості в розвитку СҐ. Поодинокі праці, присвячені зародженню СҐ на поверхневих поляритонах, які збуджуються циркулярно поляризованими пучками на поверхні твердих тіл, указують на різноманітність СҐ і залежність їхньої структури від кута падіння лазерного пучка та стану поверхні опромінюваних тіл. Все сказане визначає актуальність здійсненого у цій дисертації дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана на кафедрі фізичної оптики ХДУ в рамках НДР кафедри «Властивості спонтанних решіток та фотоіндукованого дихроїзму в тонких світлочутливих плівках» №ДР 0197 U 002480, затвердженої відповідною постановою Міносвіти України.

Мета і основні завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є з'ясування впливу еліптично і циркулярно поляризованого випромінювання на формування СҐ у тонких плівках AgCl, легованих гранулярним Ag при різноманітних умовах опромінення, а також дослідження можливості запису спектрів квазімонохроматичного світла різної поляризації у видимій області.

Для досягнення цієї мети необхідно було розв'язати такі задачі:

? розробити різноманітні методи безпосереднього спостереження за розвитком СҐ у процесі їх опромінення лазерним світлом і метод детального вивчення дифракції від СҐ;

? дослідити розвиток СҐ при дії еліптично поляризованого світла (ЕПС) із різними величиною та знаком еліптичності;

? дослідити вплив циркулярно- і лінійно поляризованого світла (ЦПС і ЛПС) на виникнення і розвиток СҐ при різній послідовності в дії пучків з різною поляризацією, які нормально падають на зразок;

? дослідити розвиток СҐ при похилому падінні циркулярно поляризованого лазерного пучка на світлочутливий шар;

? створити установки для оптичного запису і зчитування спектрів випромінювання з різною поляризацією з використанням ефекту Вейгерта та індукованих СҐ у реєструючих плівках AgCl, що містять срібло.

Наукова новизна отриманих результатів:

? запропоновано новий метод дослідження еволюції у часі СҐ при дії опромінюючих пучків з різною поляризацією, що грунтуються на ефекті малокутового розсіювання;

? вперше виявлено, що азимутальний розподіл індукованих ЕПС спонтанних мікроґраток за хвилевим вектором залежить від знаку і величини еліптичності індукуючого випромінювання;

? показано, що розвиток СҐ, сформованих послідовним опроміненням ЛПС і ЦПС, істотно відрізняється від еволюції СҐ, індукованих пучками однієї поляризації. При послідовному опроміненні формуються мікроґратки, орієнтовані своїми векторами під кутами ±60о, ±45о до вихідних мікроґраток, а їхній розвиток залежить від знака ЦПС;

? вперше виявлено вплив гіротропії, наведеної ЦПС у плівках AgCl-Ag, на подальший розвиток СҐ під дією ЛПС;

? вперше вивчені СҐ, сформовані на радіаційних ТЕ - модах при похилому падінні ЦПС. Складна картина дифракції від СҐ у цьому випадку складається з трьох систем плям, дуг і кілець, дуги третьої системи мають форму, що відрізняється від дуг кола;

? вперше запропоновано оптичний метод запису і зчитування спектрів пропускання анізотропних кристалів, що ґрунтується на використанні ефектів Вейгерта і СҐ, індукованих у тонких плівках AgCl-Ag.

На захист виносяться такі конкретні наукові результати і положення.

1. Пояснення особливостей формування СҐ при дії ЕПС, які зумовлені пороговим характером їх зародження, виникненням при допороговій експозиції спрямованих ланцюжків із гранул Ag і розсіюванням ЕПС на ланцюжках і інших анізометричних частках.

2. Механізм росту СҐ під дією ЦПС у плівках AgCl-Ag, опромінених попередньо ЛПС, який грунтується на теорії розсіювання світла малими анізометричними частками Ag і на ефекті двовимірної дифракції Брега ТЕ - мод на вихідних мікроґратках.

3. Гіротропія в плівках AgCl-Ag наведена ЦПС через розсіювання світла на анізометричних частках Аg призводить до істотних, що залежать від знаку ЦПС, особливостей у часовому розвитку СҐ при подальному опроміненні ЛПС.

4. Механізм росту СҐ на радіаційних ТЕ - модах під дією похило падаючого ЦПС, що ґрунтується на доказі існування надґраток, виникнення яких пов'язане з перенакладанням антипаралельних за хвилевим вектором мікроґраток, по-різному орієнтованих щодо площини падіння індукуючего лазерного пучка.

Наукове і практичне значення результатів, отриманих у дисертації. Опромінення світлочутливих плівок світлом з різною поляризацою призводить до різноманітної структури СҐ, що повинно дати стимул для розвитку теорії формування дисипативних структур, які виникають при дії по-різному поляризованих лазерних пучків. Отримані результати варто враховувати в поляризаційний голографії, зокрема, при формуванні голографічних ґраток ЦПС, у процесах запису двох зображень ортогонально поляризованими пучками у фотоанізотропних середовищах і т.д. Результати експерименту можуть бути використані в інтегральній оптиці для визначення параметрів хвилеводних шарів та в оптиці голографічних дифракційних елементів. Подані в дисертації нові оптичні методи запису і відтворення кольорових спектрограм від анізотропних кристалів відкривають нові можливості використання фоточутливих матеріалів, у яких мають місце ефект Вейгерта і формування СҐ.

Особистий внесок здобувача полягає в безпосередньому одержанні всіх даних експерименту, що складають предмет дисертації, у комп'ютерній обробці цих даних. Дисертант брав активну участь в обговоренні результатів експерименту на підставі існуючих теорій, у розробці нових методів спостереження і реєстрації СҐ, у підготуванні й оформленні матеріалів до публікації.

Апробація результатів роботи. Матеріали дисертації оприлюднені, доповідались і обговорювалися на:

3-й Міжнародній конференції «Фізичні явища у твердих тілах». - Харків: ХДУ. - 1997; VI Міжнародній конференції «Фізика і технологія тонких плівок»._ Івано-Франківськ: ПУ. - 1997; Seminars of Optics Summer Scнool. - Zanjan, Iran: IASBS. - 1997; International Conf. of Pнotosensitive Optical materials and Devices II, part of SPIE's Symposium. - San Jose, USA: SJU. - 1998.

Публікація. За темою дисертації опубліковано 5 наукових статей і 2 тези доповідей на конференціях.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел з 130 найменувань. Робота містить 181 сторінок та 62 рисунків.

Основний зміст роботи

світлочутливий плівка поляризація

У вступі проводиться обґрунтування актуальності розроблюваної теми дисертації, зазначено ії зв'язок з науковою програмою кафедри, сформульовані мета і основні завдання, наукова новизна отриманих результатів, основні положення і конкретні наукові результати, що виносяться на захист, наукове і практичне значення результатів дисертаційної роботи.

У першому разділі дисертації, «Літературний огляд» наведено результати дослідження спонтаних ґраток і шумових голограм, індукованих лазерним випромінюванням у різноманітних середовищах. Подано стисле обговорення характеристик поверхневих періодичних структур, сформованих одним потужним лазерним пучком на поверхні металів і напівпровідників, об'ємних шумових голограм, індукованих у фоторефрактивних кристалах та інших фоточутливих середовищах. Більш детально розглянуті уваги приділяється фотоіндуковані періодичні структури (ФПС) у тонких хвилеводних фоточутливих плівках, оскільки саме ці структури складають предмет вивчення у данй дисертації. У огляді показано, що СҐ, сформовані в тонких хвилеводних плівках на розсіяних ТЕ- і ТМ-модах мають властивості схожі, з одной боку, з періодичними структурами, що утворюються на поверхні твердих тіл, а з іншого - у них виявляються властивості об'ємних шумових голограм. На відміну від структур перших двох типів СҐ у хвилеводних плівках вивчені недостатньо.

У другому розділі «Методи отримання та дослідження ФПС у тонких світлочутливих плівках» обговорюються оптичні і фотоструктурні властивості та методика приготування плівок AgCl-Ag, які використовуються для експерименту. Подано опис установок, призначених для формування СҐ, для дослідження дифракційних картин і визначення азимутального розподілу відносної дифракційної ефективності. Обговорюються методи вивчення еволюції СҐ у процесі їх запису лазерним пучком, що використовують малокутове розсіювання світла або зразки з проміжним (буферним) прошарком із меншим, ніж у підкладки, показником заломлення.

У третьому розділі «Особливості формування спонтанних ґраток при дії еліптично і циркулярно поляризованих пучків» подано результати дослідження дифракційних картин і малокутового розсіювання (МР) від СҐ, сформованих у тонких плівках AgCl-Ag під дією ЕПС, ЦПС і при послідовному опроміненні ЛПС і ЦПС при нормальному падінні пучка. Для дослідження впливу еліптичності лазерного пучка (Нe-Ne лазер, Р = 10 мВт, l0 = 633 нм) на формування СҐ використовувалася тонка, товщиною менше товщини відсічки хвилеводної ТЕ0-моди, плівка AgCl-Ag. Еліптичність e = tgy задавалася кварцовою l0 / 4 платівкою шляхом її повороту на кут y відносно вектора поляризації Е0 лазерного пучка і змінювалася в межах 0 - 0,45. Формування СҐ у процесі їх росту простежувалося за картинами МР і на кінцевій стадії опромінення вивчалося за дифракцією пробного пучка (N2 лазер, l = 337 нм). При дії ЛПС картина МР симетрична відносно Е0 і складається з двох дуг однакової інтенсивності, що свідчить про ріст СҐ на граничній ТЕ-моді. Опромінення плівок ЕПС призводить до картини МР, асиметричної щодо великої осі еліпса. Асиметрія картин МР і дифракції залежить від знаку ЕПС і сполучені картини, отримані право - та ліво-поляризованим ЕПС, є дзеркально симетричними відносно великої осі еліпса.

Результати експерименту пояснені на підставі теорії розсіювання світла малими частками Ag з урахуванням порогового характеру зародження СҐ. При допорогових експозиціях ЛПС і ЕПС із малою е індукує у плівці дихроїзм, викликаний утворенням ланцюжків із близько разташованих гранул Ag і витягнутих перпендикулярно відносно Е0 чи великої осі еліпса, сфероїдів і ін. анізометричних часток Ag. Розсіювання світла на частках призводить до переважного збудження у плівці ТЕ-мод і при експозиціях, більших від порогової, до зародження і росту на них СҐ. Розрахунок за допомогою компонент амплітудної матриці, що враховує розсіювання в ТЕ-моду, і компонент матриці розсіювання 4х4 з урахуванням параметрів Стокса випромінювання, що нормально падає на зразок, призводить до такого азимутального розподілу інтенсивності розсіяного в ТЕ-моду випромінювання:

(1)

(2)

Запропонована схема не пояснює формування вторинних СҐ, орієнтованих під кутами ±p / 4 до вихідної гратки. Проте, оскільки період ґраток менше l0, плівку AgCl-Ag із наведеною в ній ЛПС граткою можна разглядати як однорідний одновісний кристал із певним лінійним дихроїзмом, двозаломленням і оптичною віссю, паралельною Е0. Розрахунок за допомогою матриць Джонса показує, що ЕПС, яке проходить через кристал, зазнає повороту великої осі еліпса на кут, що залежить від величини дихроїзму, величини і знака еліптичності і різниці фаз двох ортогональних хвиль. Якщо кристал прозорий (дихроїзм відсутній) і світло циркулярно поляризоване, то в залежності від знака ЦПС кут g--=--±p / 4 навіть при дуже малому двозаломленні. Варто сказати, що мікроґратки, орієнтовані під цими кутами, з'являються пізніше ніж мікроґратки із g--=--±p / 3.

У четвертому розділі «Вплив фотоіндукованої гіротропії на формування ФПС (фотоіндуковані періодичні структури) у тонких світлочутливих плівках AgCl-Ag» досліджується еволюція у часі СҐ, створених у плівках AgCl-Ag при послідовній дії ЦПС і ЛПС.

Оскільки при нормальному падінні ЦПС формує у плівках мікроґратки з ізотропною орієнтацією вектора K, то зразки, попередньо опромінені ЦПС, зручно використовувати як вихідні при дослідженні часової залежності азимутального розподілу диференціальної дифракційної ефективності h--(t,--c) ґраток, формованих ЛПС. Вимірювання h--(t,--c), які проведені на установці, що описана у розділі 2, показують, що вихідне, рівномірно освітлене кільце дифракції після опромінення ЛПС розщеплюється на дві широкі дуги, асиметрично розташовані відносно Е0 і їх асиметрія залежить від знаку ЦПС. Із зростанням часу експозиції кутова ширина дуг зменшується, картина дифракції стає більш симетричною і на кінцевих стадіях опромінення азимутальний розподіл мікроґраток за K не відрізняється від розподілу, що досягається при опроміненні плівок тільки ЛПС.

Наступні припущення використані для інтерпретації результатів вимірювань h--(t,--c): 1 - Оскільки СҐ автоматично задовольняють умові фазового синхронізму, у їх развитку роль відіграє позитивний зворотний зв'язок; 2 - Інкремент росту мікроґраток залежить від кута c--=--p--/--2---Р(E0, Ki), де Ki - вектор вихідної, створеної ЦПС i-мікроґратки; 3 - Ріст мікроґраток при малих c супроводжується їхньою дезінтегрованістю при великих c; 4 - На кінцевій стадії опромінення досягається насичення в рості СҐ.

Розв'язок диференціального рівняння, що описує швидкість зміни h--(t,--c)--при--висловлених--припущеннях--і--при--початковій--умові--h--(_,c)--=--Const.,--добре узгоджується з експериментом при часах експозиції t >3 хв. як за кутовою залежністю h--(t,--c), так і за зміною кутової ширини дифракційних рефлексів у часі. Проте, при t <3 хв. спостерігається розбіжність розрахункових кривих з експериментом: максимум h--(c) досягається при c* №--_--(c*--»--8°)--і--c*-->--_--(c* <0) у плівках, опромінених ЦПС із правою (лівою) поляризацією відповідно.

Останній результат змушує припускати, що під дією ЦПС у плівці AgCl-Ag індукуються не тільки СҐ, але і гіротропія. З метою виявлення гіротропії плівок, опромінених ЦПС, було проведено спеціальні вимірювання. Фотоіндукована гіротропія була виявлена шляхом вимірювань величини обертання площини поляризації пробного лінійно поляризованого пучка і величини кругового дихроїзму. Результати вимірювання величини оптичного обертання показують, що в залежності J--(l) максимум |J--(l)| лежить при l--=--l_--(l0 = 632,8 нм - довжина хвилі індукуючого пучка) і дорівнює 40 ' - 60 ', а напрямок обертання залежить від знаку ЦПС. Величина фотоіндукованого кругового дихроїзму при l--=--l0 залежить від часу опромінення і досягає по модулю 0,02 при t »10 хв.; знак дихроїзму протилежний знаку ЦПС. Результати вимірювань змушують припускати, що у вихідної (неопроміненої) плівки AgCl-Ag існують кластери, які складаються з гранул Ag, що не мають центра інверсії і дзеркальної симетрії. Вихідна плівка являє собою рацемічний розчин таких кластерів. Опромінення плівки ЦПС певного знаку призводить до руйнації кластерів, відповідальних за дихроїзм заданого знаку, що пояснює дані вимірювань.

У п'ятому разділі «Формування ФПС циркулярно поляризованим світлом у плівках AgCl-Ag при похилому падінні лазерного пучка» подані результати дослідження зародження і розвитку ФПС на радіаційних (витікаючих) ТЕ-модах при малих кутах падіння (0°-----15°) ЦПС. При проведенні дослідів застосовується метод безпосереднього спостереження дифракції від СҐ, що використовує проміжний (буферний) прошарок між плівкою AgCl-Ag і підкладкою із показником заломлення n меншим, ніж у підкладки. Виведено дисперсійне рівняння для розрахунку постійних поширювання радіаційних ТЕ-мод у двошаровому хвилеводі, що складається з буферного прошарку і тонкої плівки AgCl-Ag.

При нормальному падінні лазерного пучка дифракційна картина складається з двох систем еквідистантних кілець, що відповідають ТЕ0- і ТЕ1-радіаційним модам. Проте при малих кутах падіння q--і--2° виникає складна картина, що складається з трьох систем кілець, дуг і плям малого діаметру. Точкові плями першої системи відповідають регулярним С-ґраткам, які ростуть на граничній ТЕ0-моді з хвилевим вектором K, перпендикулярним відносно площини падіння, |K| = (b_--2-----kx2)--1/2,--де--b0 = k0 n - стала поширення ТЕ0-моди, kx = k0 sinq. Кільця другої системи відповідають мікроґраткам, що ростуть на ТЕ1-модах з більшим витоком. Дуги 3-ої системи перетинаються з кільцями другої системи і відрізняються за формою від колових дуг. Поява С-ґраток при дії ЦПС визначається, переважно, двома чинниками: розсіюванням ТЕ0-мод на точкових дефектах і двовимірною дифракцією Брега на надгратках із вектором K0S = 2kx, де kx - тангенціальна компонента хвилевого вектора падаючого пучка; поява надґраток передує зародженню С-ґраток. Дуги 3-ої системи пов'язані з утворенням надґраток у результаті перенакладання антипаралельних по вектору K вихідних мікроґраток, орієнтованих під різними кутами d до площини падіння. Модуль вектора надґраток дорівнює KS = K0S cosd. Дифракція граничної моди на надґратці призводить до появи нової моди з b2 = b_--+--2kx--cosd, азимутальна залежність якої в k-площині описує дуги 3-ої системи у вигляді завитки Паскаля (Limacon of Pascal). Перетинання цих дуг із кільцями 2-ої системи (b1--=--b2) сприяє виникненню нових мікроґраток, асиметрично розташованих відносно площини падіння з асиметрією, яка залежить від знаку ЦПС.

У шостому разділі «Застосування фотоіндукованих ефектів у тонких світлочутливих плівках AgCl-Ag» описані нові методи запису і зчитування спектрів прозорих анізотропних кристалів у поляризованому світлі. Методи засновані на унікальних властивостях плівок AgCl-Ag: існуванні широкої колоїдної смуги оптичного поглинання гранулами Ag, що охоплює весь видимий спектр і визначає фоточутливість плівок, утворенні глибокого поляризованого спектрального провалу у смузі на довжині хвилі l0 індукуючого ЛПС. Максимум лінійного дихроїзму досягається при l0, що визначає можливість запису кольорових спектрів. При експозиціях більше порогової у плівках записуються СҐ із періодом, пропорційним l0, тобто кольорові голограми на опорних пучках у вигляді розсіяних ТЕ-мод.

Установка для запису спектрів поляризації світла, утворюваних анізотропними кристалами, відрізняється від стандартної установки для спостереження інтерференції поляризованих хвиль у схрещених поляризаторах тим, що у ній відсутній аналізатор між кристалом і вхідною щілиною спектрографа, а записом спектра у фокальній площині вихідного коліматора здійснюється плівкою AgCl-Ag замість звичайної фотопластинки. Аналіз записаних спектрів здійснювали у білому світлі, плівка AgCl-Ag із наведеним у ній дихроїзмом разташовувалася між двома поляризаторами із заданим між ними кутом J--(при--J--=--_° поляризатори схрещені).

Спектрограма складається із темних і світлих (забарвлених) смуг, що почергово змінюють одна одну. Темні смуги при J--=--_° відповідають падаючому на плівку ЦПС, світлі-ЛПС. Число темних і світлих смуг є подвійним у порівнянні з числом смуг у стандартній схемі спостереження спектрів, що дає можливість більш точно визначити величину двозаломлення кристала і його дисперсію. При збільшенні J мінімуми у розподілі інтенсивності I(J,--l) сходяться і при J* зливаються в один. Аналіз картини, що спостерігається, за допомогою матриць Джонса пов'язує кут J* із величиною дихроїзму при заданій довжині хвилі, що призводить до нового методу визначення фотоіндукованого дихроїзму і його дисперсії.

При експозиціях, більших від граничної, з'являється можливість запису спектрів поляризації світла на фотоіндукованих СҐ. Установка для запису подібна описаній вище. Розходження полягає у виборі товщини плівки AgCl-Ag і в методі спостереження спектрограм. Товщина плівки повинна бути менше товщини відсічки ТЕ0-мод. Відтворення записаного спектру досягається за допомогою білого світла, спрямованого через торець підкладки вздовж вектора СҐ. Картина, що спостерігається при цьому, цілком відтворює спектр із збереженням його кольору. Цей метод використано для запису поляризованого спектру, що пройшов через анізотропний кристал. Картина у цьому випадку складається із світлих і темних смуг, які почергово змінюють одна одну. Світлі (темні) смуги відповідають довжинам хвиль lm = 2DnЧн/m, де m - парне (непарне) ціле число, Dn - величина двозаломлення кристалу і н - його товщина. Запропонований метод запису кольорових голограм на граничних ТЕ-модах істотно відрізняється від відомого методу Ліпмана насамперед тим, що використовує тонкі (товщиною 30 - 40 нм) світлочутливі плівки і новий метод реконструкції спектрів.

Висновки

1. Запропоновано метод дослідження еволюції у часі СҐ при дії опромінюючих пучків з різною поляризацією, що грунтується на ефекті малокутового розсіювання. Вперше вивчена реорганізація СҐ при зміні азимута лінійно поляризованого лазерного пучка.

2. Вперше виявлено, що при формуванні спонтанних мікроґраток ЕПС виникає, в залежності від знака і величини еліптичності індукуючого випромінювання, асиметрія картин малокутового розсіювання і дифракції, що інтерпретується у припущенні розсіювання ТЕ-мод на анізометричних малих частках Ag у плівках AgCl. Анізометричні частки з'являються в період, що передує зародженню СҐ за рахунок ефекту Вейгерта.

3. Розвиток СҐ, сформованих послідовним опроміненням ЛПС і ЦПС, істотно відрізняється від еволюції СҐ, індукованих пучками однієї поляризації: при послідовному опроміненні формуються мікроґратки, орієнтовані їхніми векторами під кутами ?60 о, ?45о до вихідних мікроґраток і їх розвиток залежить від знаку ЦПС. Результати експерименту пояснено із врахуванням розсіювання ТЕ-мод частками Ag, що формують штрихи вихідної ґратки, та двовимірної дифракції Брега й оптичної анізотропії плівки, опроміненої ЛПС.

4. Вперше виявлено існування слабкої гіротропії, наведеної ЦПС у плівках AgCl-Ag, та її вплив на подальший розвиток СҐ під дією ЛПС. Наведена гіротропія виявляється в залежності знака кута повороту площини поляризації і знака кругового дихроїзму від знака ЦПС. Індукована гіротропія впливає на еволюцію у часі СҐ при подальшому опроміненні ЛПС: на початкових стадіях опромінення виникає, в залежності від знака ЦПС, асиметрія в азимутальному розподілі дифракційної ефективності мікроґраток.

5. Шляхом вимірювання азимутального розподілу дифракційної ефективності при різних часах експозиції і порівняння його з теоретичними розрахунками показана істотна роль позитивного зворотного зв'язку в процесі еволюції СҐ у плівках AgCl-Ag.

6. Вперше вивчені спонтанні ґратки, сформовані на радіаційних ТЕ - модах при похилому падінні ЦПС. Складна картина дифракції від СҐ у цьому випадку складається з трьох систем плям, дуг і кілець, дуги третьої системи мають форму, що відрізняється від колових дуг. Показано, що така структура картин пов'язана з утворенням у плівках AgCl-Ag надґраток, що виникають при перенакладанні по-різному орієнтованих відносно площини падіння антипаралельних за хвилевим вектором мікроґраток.

7. Вперше запропоновано новий метод запису і зчитування спектрів пропускання анізотропних кристалів, який ґрунтується на використанні ефекту Вейгерта і СҐ, індукованих у тонких плівках AgCl-Ag.

8. Вперше запропоновано голографічний метод запису видимого спектра світла за допомогою формування спонтанних ґраток у плівках AgCl-Ag. Показано істотну відмінність методу запису кольорових голограм на граничних ТЕ-модах у тонких плівках AgCl-Ag від відомого метода Ліпмана.

Список опублікованих праць здобувача за темою дисертації

1. Вплив розсіяння світла на формування фотоіндукованих періодичних структур у тонких світлочутливих плівках / Л.О. Агєєв, В.К. Милославський, М.В. Вармінський, Арашмід Нагал // Матеріали 3-ї Міжнародній конференції «Фізичні явища у твердих тілах». - Харків: ХДУ. - 1997. - С. 58.

2. Спонтанні періодичні структури, індуковані в тонких світлочутливих плівках лазерними пучками різноманітної поляризації / Л.О. Агєєв, В.К. Милославський, М.В. Вармінський, Арашмід Нагал // Тези VI Міжнародній конференції «Фізика і технологія тонких плівок»._ Івано-Франківськ: ПУ. - 1997. - С. 102 - 103.

3. Miloslavsky V.K., Naнal A., Ageev L.A. Peculiarities of spontaneous gratings formation in pнotosensitive films under linearly and circularly polarized radiation // Optics Communications. - 1998.-V. 147. - Р. 436 - 442.

4. Ageev L.A., Miloslavsky V.K., Naнal A. Study of spontaneous gratings formation in pнotosensitive films by means of small-angle scattering // Pure and Applied Optics. - 1998.-V. 7. - P. L1 - L5.

5. Arasнmid Naнal, Vladimir K. Miloslavsky, Leonid A. Ageev, Influence of pнotoinduced gyrotropy on tнe formation of spontaneous periodic structures in ligнt-sensitive AgCl-Ag tнin films // Optics Communications. - 1998.-V. 154. - P. 234 - 242.

6. Miloslavsky V.K., Ageev L.A., Naнal A. Peculiarities of spontaneous gratings formation in pнotosensitive films under elliptically polarized radiation // Canadian Journal of Pнysics. - 1998.-V. 76. - P.77 - 85.

7. Ageev L.A., Miloslavsky V.K., Naнal A. Нolograpнic recording of visible-ligнt spectra in tнin AgCl-Ag waveguide films // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. - 1999. - V.1. - P. 173 -177.

Размещено на Allbest.ru