A new analysis on the bleaching mechanism and the catalysis of exposure in holographic diffraction grating fabricated with silver salt

은염 홀로그래픽 회절격자의 제작에서 표백과 노광량의 촉매작용에 관한 새로운 해석

  • Yun, Byeong-Ho (Department of Computer & Communications, Chungbuk National University) ;
  • Kim, Nam (Department of Computer & Communications, Chungbuk National University)
  • 윤병호 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 김남 (충북대학교 정보통신공학과)
  • Published : 1996.12.01

Abstract

In this paper, the chemical process of each step in fabricating the holographic phase diffraction grating with silver salt sensitive materials has been studied in detail. A new analysis of the bleaching methods have been made through the study. The result shows that among the types of bleaching methods, the reversal bleach can not be reacted chemically. And the experiments about the chemical reactions, the characteristics of the reaction products and the refractive modulation types by the bleaching methods have been done to prove the theory. It is investigated that the exposure acts as the catalyst of developing reaction and affects the developing reaction time conspicuously. At the optimum developing reaction times, which could be taken from the experiments, the holographic diffraction gratings with high diffraction efficiency over 70% could be obtained in the range of the exposure quantity 50~350 [$\mu$J/ $\textrm{cm}^2$]. From the experiments about the correlation of the chemical processing conditions of the composition of developers, the exposure, and the developing reaction time, it has proved that the enhancement of the diffraction efficiency is impossible in the limited exposure energy and conventional constant chemical reaction time.

본 논문에서는 은염 재료를 이용한 홀로그래픽 위상형 회절격자 제작에서 각 단계별 화학처리에 대하여 고찰하고 표백방법중 반전표백이 화학적으로 일어날 수 없는 반응이라는 결과를 얻었으며 표백에 대한 새로운 해석을 하였다. 표백방법과 표백액의 종류에 따라 진행되는 화학반응. 반응생성물, 그 특성과 굴절율 변조형태에 대하여 실험 고찰하였다. 노광량이 현상 반응의 촉매로 작용하여 현상시간에 미치는 영향에 대하여 실험하고 최적의 현상 반응시간을 구하여 노광량 50-350[.mu.J/$cm^{2}$] 범위에서 70% 이상의 높은 회절효율을 갖는 회절격자를 제작하였다. 현상액의 농도, 노광량과 현상시간 등 화학적 처리 조건의 상관관계의 실험을 통해 고정된 노광량과 일정하게 정해진 화학적 처리시간만으로는 회절효율을 향상시킬 수 없다는 실험적 결론을 얻었다.

Keywords

References

  1. Diffraction Gratings M. Huley
  2. Proc. of IEEE v.73 T. Gaylord;M. Moharam
  3. Optical holography P. Harliharan
  4. Opt. Comm. v.105 N. Kim
  5. KITE v.29A B. H. Yoon;N. Kim
  6. Appl. Opt. v.23 D. Cooke;A. Ward
  7. Appl. Opt. v.25 J. Crespo;A. Fimia;J. Quintana
  8. Photo. Sci. and Eng. v.24 R. Van Renesse
  9. The theory of the photographic process T. James;A. Kocher
  10. Appl. Opt. v.26 P. Hariharan;C. Chidley
  11. Photo. Sci. and Eng. v.24 N. Phillips;A. Ward;R. Cullen;D. Porter
  12. Opt. Comm. v.56 P. Hariharan
  13. 사직화학 안홍국
  14. JOSA v.60 J. Upatnieks;C. Leonard
  15. Optik. v.38 R. Renesse;F. Bouts