Дизайн и разработка «вихревых» дифракционных оптических элементов на тонких слоях азополимеров для биомедицины : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Е. А. Мельникова

Abstract

Объект исследования – одноступенчатая голографическая запись рельефных «вортекс»-голограмм в слоях азополимера. Цель работы - создание технологии голографической записи дифракционных оптических элементов на тонких слоях органических азополимеров, позволяющих формировать оптические сингулярные пучки. Основные методы работы – голографический метод записи дифракционных решеток, оптическая интерферометрия, метод атомно-силовой микроскопии. В результате оптимизированы условия одноступенчатой голографической записи рельефных дифракционных решеток в пленках азополимеров и азокрасителей с целью достижения максимального значения дифракционной эффективности. Создан рельефный топологический дифракционный элемент, формирующий сингулярные световые пучки с различными топологическими зарядами. Для расширения функциональных возможностей ДОЭ на поверхность рельефа методом вакуумного напыления нанесен слой серебра, что позволило расширить рабочий спектральный диапазон и лучевую стойкость созданных элементов. Экспериментально продемонстрирована высокая эффективность использования разработанных дифракционных элементов в схеме оптического пинцета. Проведен анализ возможностей использования созданных дифракционных оптических элементов в голографическом микроскопе и предложена модернизированная схема с использованием составной вортекс–голограммы для повышения пространственного разрешения микроскопа. Область применения результатов: рельефные голограммы, создание систем управления фазово-поляризационной структурой световых пучков, оптический захват и манипулирование микрочастицами, визуализация биообъектов с высоким пространственным разрешением. Результаты НИР целесообразно предлагать для внедрения в образовательный процесс в ВУЗах по соответствующим специализациям, а также для создания устройств и систем управления пространственной, фазовой и поляризационной структурой лазерного излучения.