浮雕型全息图扫描电镜研究.pdfVIP

电r显微学报J．Chin．Electr．Microsc．Soc 浮雕型全息图的扫描电镜研究 张庆军 刊、正云 盛嘉茂 (河北理r￡学院，唐山063009) 激光全息技术是近年来迅速发展的新技术。全息图按其复振幅透射系数来区分，可分成振幅 型、位相型和混台型，位相型全息图又可分成浮雕型的干¨折射率型的“。，前者由于可以方便地大 量复制，已成为产业化的全息图的最土要类型。这种全息图一般记录于正性光致抗蚀剂的感光版 上，用碱性显影液显影时，干涉条纹的曝光部分被溶解刻蚀，形成感光版表面的浮雕结构。这种全 息图的沟槽在1mm内约有几千条。拍摄高质量的浮雕全息图有较人难度，需要严格控制各种条 件并经反复实践才行。…。全息I生j的质量是垒息记录的方法．记录时的参物比、曝光量、光程差的 稳定性、激光的偏振特性、显影液的配方、温度、显影时『IⅡ1等众多因素共同作用的结果，而这些因 素的作用都会体现在全息图的微观结构上，全息图质量的最主要指标如亮度、对比度等都与微观 结构直接相关2]。对浮雕全息图的全面电了显微镜研究国内外尚未见报道，本文对一些典型的浮 雕全息图进行了扫描电镜观察，把微观结构与伞息图的光学特性进行了对比分析，以期对提高全 息图的质量，改进全息同拍摄提供一定依据。 材料和方法 用北京光顺公司的CHP—C光致抗蚀利感光版，选取何代表性的4i同拍摄方法，不同的参物 比，4i同的拍摄对象拍出全息图原版，按正常生产工艺经精密电铸后得到直接用于模压复制的全 2800型扫描电 息图镍版，在镍版上选取适当样品经超声波清洗后固定在样品台上，放八KYKY 镜进行观察并拍照。 结果与讨论 一般的二维全息图，用光栅方。法拍摄的较用彩虹方法扪摄的有更好的亮度，成为“高亮度2D 全息图”n]，其微观的条纹是半直而等|l；IJ距的，有很好的对比度(图1)．说明刻蚀较深，而用彩虹 方法拍摄的2维图形，除有与网1相类似的规则横纹之外．还出现与之正交的纵纹(图2，3)，这 纵纹成为区别这两种拍摄方法的特征。这些纵纹应当是激光敞斑所造成，因为，第一．纵纹的长度 和间距不均匀，这与散斑的随机性相符，第二．纵纹的纵横尺寸之比与拍摄彩虹全息图所用狭缝 的宽长尺寸之比相近，第i．散斑中发暗K域多于明亮区域(图3)，这与散斑强度的概率密度函 数”3的特征一致。图2与阿3的不『一J在于拍摄时前者的参物比约为9：5．而后者的参物比约为l ：1．5，当出现阿3所示的微观形态时，争息图的衍射效率已开玎显降低，并如文献E33所形容的“翻 白色”。单束激光经毛玻璃散射所得全息幽的微观结构如同4，m于单光束nr以视为参物比为零， 所以图4与图3有相似的特征，只是也加无序就是很闩然的丁。另一方卣早就知道这种单光束所 得的是全息图上的白色标记，从而也说明了罔3的仝息图“翻白色”的原[太1。 对浮雕伞息图微观结构的扫描电镜的初步研究日H冠地揭示出散射光对全息图质量的严重影 响，也从反面说明了激光像素令息图的优越．进析也清楚地说明散穿J光作为物光存在时参物比对 图像质量影响的机理。 参考文献 [1]朱伟利，盛嘉茂．信息光学基础I匕京：L}r央民族大学f|；版社．1997189 电F显微学报J．Chin．Elecrr．Microsc．Soc 1 2 2 999年 8(Supp)：¨～l 瞳]12美文，张静打光全息，忙．北京：北康教育出版社 345． [3]钟丽云等激光技术，1996，20(6)：3,12 [4]哈流抖=等光学技术，1996，(6)r12 984．207 [1J于差文等光学仝息Z￡信息处理．北京：I习防T业出|叛补．1 ◆： ◆。 图l 光栅方法拍摄的一准全息图 图2彩虹方法扦摄的：维全息图 图3参物比