Объемные голограммы в нанопористых силикатных матрицах с галогенидами серебра тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, доктор наук Андреева Ольга Владимировна

• Андреева Ольга Владимировна
• доктор наук
• 2019

Оглавление диссертации доктор наук Андреева Ольга Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ОБЪЕМНЫХ ГОЛОГРАММ, РЕГИСТРИРУЕМЫХ В СРЕДАХ НА ОСНОВЕ ГАЛОГЕНИДОВ СЕРЕБРА В ТОНКОСЛОЙНОЙ ЖЕЛАТИНОВОЙ МАТРИЦЕ

1.1. Особенности формирования структуры голограммы в высокоразрешающих галогенидосеребряных средах с желатиновой матрицей

1.2. Характеристики высокоразрешающих галогенидосеребряных сред с желатиновой матрицей

1.3. Расчет дифракционной эффективности трехмерных голограмм, зарегистрированных в средах на основе галогенидов серебра в тонкослойной желатиновой матрице

1.4. Выводы к главе

ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ ОБЪЕМНОЙ РЕГИСТРИРУЮЩЕЙ СРЕДЫ ТОЛЩИНОЙ НЕСКОЛЬКО МИЛЛИМЕТРОВ НА ОСНОВЕ НАНОПОРИСТЫХ СИЛИКАТНЫХ МАТРИЦ С ГАЛОГЕНИДАМИ СЕРЕБРА

2.1. Основные требования, предъявляемые к регистрирующим средам для записи объемных статических голограмм

2.2. Принципы конструирования регистрирующих сред для записи голограмм

2.2.1. Принцип композиционной структуры

2.2.2. Нанопористая силикатная матрица

2.2.3. Капиллярные композиты

2.3. Исследование объемных светочувствительных сред с помощью зарегистрированных голограмм

2.4. Светочувствительная среда на основе галогенидов серебра в нанопористой силикатной матрице

2.5. Этапы получения голограмм

2.6. Структура защитной оболочки коллоидных частиц серебра в серебросодержащих нанопористых матрицах

2.7. Особенности среды на основе нанопористых силикатных матриц с галогенидами серебра

2.8. Выводы к главе

ГЛАВА 3. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕМНЫХ ГОЛОГРАММ ТОЛЩИНОЙ НЕСКОЛЬКО МИЛЛИМЕТРОВ: ПОДХОДЫ И МЕТОДИКИ

3.1. Классификация объемных голограмм, голограммы -решетки и голограммы сложных волн

3.2. Высокоэффективные пропускающие голограммы-решетки

3.2.1. Фазовые пропускающие голограммы-решетки

3.2.2. Каналирование излучения фазовыми пропускающими голограммами -решетками

3.3. Измерение параметров высокоселективных объемных голограмм

3.3.1. Особенности измерения параметров высокоселективных объемных голограмм

3.3.2. Исследование спектральной селективности объемных голограмм с помощью импульсного излучения фемтосекундной длительности

3.4. Измерение параметров объемных пропускающих амплитудно-фазовых голограмм

3.4.1. Экспериментальная методика измерения параметров амплитудно-фазовых голограмм в видимой области спектра

3.4.2. Определение величины фазовой модуляции высокоэффективных амплитудно-фазовых голограмм

3.4.3. Экспериментальные оценки фазовой модуляции голограмм в красной и ближней ИК области спектра

3.4.4. Параметры серебросодержащих пористых голограмм в красной и ближней ИК областях спектра

3.4.5. Влияние иммерсирования нанопористой матрицы на параметры полученных голограмм

3.5. Фотоотклик галогенидосеребряной нанопористой среды и величина его нелокальности

3.6. Выводы к главе

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ СВОЙСТВ ОБЪЕМНЫХ ГОЛОГРАММ ТОЛЩИНОЙ НЕСКОЛЬКО МИЛЛИМЕТРОВ, СФОРМИРОВАННЫХ ПРОЯВЛЕННЫМИ ЧАСТИЦАМИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СЕРЕБРА В НАНОПОРИСТОЙ СИЛИКАТНОЙ МАТРИЦЕ

4.1. Теоретическая оценка оптических параметров среды с частицами коллоидного серебра в нанопористой силикатной матрице

4.2. Теоретическая оценка параметров голограмм, сформированных частицами коллоидного серебра в нанопористой силикатной матрице

4.3. Оценка предельных возможностей амплитудно-фазовых голограмм, сформированных частицами коллоидного серебра в нанопористой силикатной матрице

4.4. Анализ свойств проявленных образцов среды

4.4.1. Спектроскопическое исследование

4.4.2. Электронномикроскопическое исследование

ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ В СОВРЕМЕННЫХ СФЕРАХ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1. Оптико-голографические системы архивной памяти и голограммные оптические элементы

5.2. Серебросодержащие нанопористые силикатные матрицы с частицами серебра, сформированными химическим методом

5.2.1. Сенсоры показателя преломления аналитов

5.2.2. Оптическая диагностика межуровневой релаксации энергии в запрещенной зоне нанокристаллов иодида серебра

5.2.3. Создание гибридных «плазмон-экситонных» наноструктур на основе

Ag-AgI в нанопористой силикатной метрице

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Объемные голограммы в нанопористых силикатных матрицах с галогенидами серебра»

ВВЕДЕНИЕ

Практическая реализация идей голографии тесно связана с уровнем развития научно-технических областей, обеспечивающих создание и разработку когерентных источников излучения и регистрирующих сред для записи голограмм [1].

Создание лазеров и технический прогресс в этой области обеспечили голографический эксперимент широким ассортиментом источников излучения разнообразных свойств и параметров. В то же время прогресс в области разработки и создания регистрирующих сред, в особенности объемных сред толщиной порядка миллиметра, значительно отстает от потребностей практики и сдерживает реализацию огромного потенциала объемной голографии. Особенно это сказывается при решении конкретных научно-технических задач, связанных с созданием высокоселективных голограммных оптических элементов, заменяющих традиционные оптические элементы или имеющих новое качество; созданием систем сверхплотной оптической записи информации [2,3].

Широко используемой регистрирующей средой для записи голограмм, как на начальном этапе развития голографии, так и в настоящее время являются традиционные фотографические материалы на основе галогенидов серебра. Достоинством материалов является совокупность полезных свойств, обеспечивающая им широкое применение: высокая чувствительность и разрешающая способность; получение при записи голограммы скрытого изображения с низкой эффективностью; возможность значительного, на несколько порядков, усиления скрытого изображения; широкий диапазон изменения оптических характеристик среды; возможность оптической сенсибилизации в видимом и ближнем ИК диапазоне спектра; широкий набор способов постэкспозиционной химико-фотографической обработки; долговременное хранение информации.

Однако данные материалы имеют существенные недостатки: ограниченная толщина материала (как правило, не более 20 мкм); низкая термическая и

механическая устойчивость, обусловленная свойствами желатиновой матрицы; голограммы, формируемые проявленными частицами металлического серебра, имеют недостаточно высокую эффективность в зеленой области спектра, перспективы повышения которой не определены.

В последние десятилетия активно ведется разработка объемных регистрирующих сред толщиной порядка миллиметра на основе светочувствительных полимеров, неорганических стекол и кристаллов, композитных материалов, обладающих физико-механической и термической устойчивостью, и способных сохранять информацию длительное время [4-6]. К числу успешных разработок следует отнести полимерный материал «Реоксан» [7]; полимерный материал с диффузионным усилением на основе фенантренхинона [8], микрогетерогенные среды с капиллярной структурой на основе пористых стекол [9], мультихромные и фототерморефрактивные стекла [10], фотополимеризующиеся композиции с низкой усадкой толщиной 1 мм [11, 12], фотохромные кристаллы флюорита с центрами окраски [13, 14].

Каждая из вышеперечисленных сред обладает рядом существенных преимуществ, в первую очередь к ним относятся: большая толщина, возможность получения голограмм с высокими физико-механическими свойствами, термическая устойчивость; способность длительного хранения информации, отсутствие водной постэкспозиционной обработки.

Однако всем им свойственны определенные недостатки, как правило, это: ограниченность спектрального диапазона чувствительности; низкая чувствительность; низкая эффективность, связанная с ограниченностью и сложностью методов усиления зарегистрированного изображения; сложность предэкспозиционной либо постэкспозиционной обработки.

В последние десятилетия наблюдается повышение интереса к нанопористым структурам оптического качества и значительное расширение спектра их использования [15-19]. Нанопористые силикатные матрицы (НПСМ) занимают особое место среди твердых нанопористых материалов, так как обладают свойствами, широко востребованными в современных научно-

технических разработках. Это - высокая механическая и лучевая прочность в сочетании с высокой абсорбционной способностью и химической стабильностью; высокая прозрачность в видимой и ближней ИК областях спектра; возможность реализации широкого диапазона размеров пор и свободного объема пор; возможность регулировать оптические свойства образцов введением в свободный объем пор вещества с заданным показателем преломления; возможность получения образцов различных геометрических размеров; возможность получения композитных материалов с рабочим веществом в виде отдельных наночастиц, распределенных в макрообъеме.

Нанопористые матрицы на основе силикатного стекла представляют собой совершенно особый, в своем роде уникальный, инструмент исследования физико-химических процессов в ограниченном объеме, соизмеримом с масштабом протекания процессов и размерами изучаемых объектов: ограниченность пространства и эффективный контакт со стенками пор обуславливают существенные особенности состояния вещества-наполнителя по сравнению со случаем его нахождения в свободном объеме. Именно эта возможность определяет повышение интереса к нанопористым силикатным матрицам и является в настоящее время предметом разносторонних исследований [17-21]. Неоднократно предпринимались попытки создания светочувствительных сред на основе пористых силикатных матриц с различными светочувствительными композициями [22], включая и светочувствительные соли серебра (галогениды серебра) [23]. Следует отметить, что первые попытки создания гетерогенных светочувствительных сред для голографии на основе пористого стекла [24, 25] преследовали лишь цель увеличения жесткости полимерных светочувствительных материалов путем их армирования и были направлены на создание в объеме стекла сплошного гомогенного полимерного наполнителя либо на стадии синтеза светочувствительных образцов [25], либо при формировании голограммы в жидкой фотополимеризующейся композиции, внедренной в пористое стекло [26]. Однако до сих не было проведено комплексное исследование таких сред и, что особенно важно, не была продемонстрирована возможность использования

нанопористых силикатных матриц с галогенидами серебра для голографической регистрации информации.

Актуальность темы проведенных исследований обусловлена необходимостью создания объемных регистрирующих сред, которые могли бы объединить полезные свойства светочувствительной композиции из галогенидов серебра и уникальные характеристики других сред, а также нанопористых силикатных матриц. Для достижения наиболее благоприятной комбинации сочетания полезных свойств галогенидосеребряных и несеребряных сред требуется детальное исследование процессов формирования галогенидосеребряных голограмм в различных матрицах и анализ свойств таких голограмм с учетом структуры среды. Анализ свойств голограмм и их предельных возможностей с учетом структуры проявленной галогенидосеребряной среды с различными типами матриц является научной задачей работы.

Цель работы. Разработка физических и технологических основ получения глубоких объемных голограмм в нанопористых светочувствительных силикатных матрицах с галогенидами серебра для архивной памяти и высокоселективных голографических элементов

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих

задач:

1. Установление физических механизмов, определяющих формирование структуры высокоэффективных объемных голограмм на основе галогенидов серебра в желатиновой матрице

2. Разработка и создание глубокой (толщиной несколько миллиметров) светочувствительной среды на основе галогенидов серебра в нанопористой силикатной матрице, позволяющей получать высокоэффективные глубокие голограммы, обладающие стабильными физико-механическими (эксплуатационными) характеристиками.

3. Разработка подходов и методик измерения параметров объемных глубоких голограмм толщиной несколько миллиметров, зарегистрированных в

нанопористых светочувствительных силикатных матрицах с галогенидами серебра.

4. Установление соотношений, связывающих характеристики объемных голограмм с оптическими свойствами металлических наночастиц серебра и матрицы, в которой они распределены.

5. Применение (Рассмотреть возможность применения?) глубоких объемных голограмм на основе нанопористых светочувствительных силикатных матрицах с галогенидами серебра для задач архивной памяти и высокоселективных оптических элементов.

Научная новизна. Проведение комплексных систематических исследований объемных голограмм в НПСМ с галогенидами серебра позволило получить новые научные результаты:

1. Разработаны технологические основы создания серебросодержащей нанопористой регистрирующей среды для записи глубоких (до 4 мм) объемных голограмм, а именно:

• технология получения сквозных нанопор в силикатном каркасе с двумя типами нанопористых матриц НПСМ-7 и НПСМ-17, отличающихся средним размером пор (7 нм и 17 нм) и величиной свободного объема пор ( ~ 25% и ~ 50%, соответственно);

• режим синтеза светочувствительной композиции внутри свободного объема пор на основе галогенидов серебра с желатиной в качестве защитного коллоида для создания объемной капиллярной светочувствительной среды со сквозными порами;

• методы записи голограмм скрытого изображения;

• процессы предэкспозиционной обработки;

• процессы усиления скрытого изображения с использованием традиционных химико-фотографических растворов;

• процессы введения иммерсионных жидкостей для снижения рассеяния, как на стадии записи голограмм, так и при их эксплуатации.

2. Разработаны физические основы записи объемных глубоких (до 4 мм) голограмм в светочувствительной нанопористой силикатной матрице с галогенидами серебра, включающие оптимизацию размеров пор силикатного каркаса, режимы записи и проявления голограмм, концентрацию наночастиц серебра, состав иммерсионных жидкостей.

3. В светочувствительной серебросодержащей нанопористой силикатной матрице получены пропускающие амплитудно-фазовые (для видимого диапазона) и фазовые (для ближнего ИК диапазона) голограммы с амплитудой модуляции первой гармоники (п1) показателя преломления п1 = 8,0 х 10-4 при X = 0.633 мкм и п1 = 4,6 х 10-4 при X = 1.51 мкм.

4. Показано, что заполнение свободного объема пор воздушно-сухой голограммы серебросодержащей нанопористой силикатной матрицы иммерсией с показателем преломления близким к показателю преломления силикатного каркаса п = (1,45^1.46) ведет к снижению уровня рассеяния голограммы с у = 4,3 см-1 до у = 1,0 см-1 на длине волны 450 нм (пропускание образцов толщиной 1 мм изменяется соответственно с т = 65% до т = 99%) при неизменном уровне величины фазовой модуляции в красной области и ближнем ИК диапазоне спектра.

5. Показано, что разрешение голограмм на основе серебросодержащей нанопористой силикатной матрицы определяется величиной нелокальностифотоотклика светочувствительной среды. При этом разрешение светочувствительной среды определяет структура, ограничивающая максимальный размер нанопоры (не более 20 нм), а не размер светочувствительной частицы.

6. Показано, что разработанная технология получения голограмм позволяет расширить область спектральной чувствительности серебросодержащей нанопористой силикатной матрицына зеленую и красную область спектра, за счет введения в свободный объем пор классических оптических сенсибилизаторов, что позволяет записывать голограммы с

дифракционной эффективностью не ниже 50% с источниками излучения во всем видимом диапазоне.

Практическая значимость работы. Полученные в работе результаты представляют практическую значимость:

1. Предложенный и экспериментально верифицированный теоретический метод оценки параметров амплитудно-фазовых голограмм, основанный на использовании эффективных оптических постоянных среды, может быть использован как при разработке нанодисперсных регистрирующих сред, так и для анализа оптических свойств других сред-композитов, обладающих нанодисперсными включениями в оптически однородных матрицах.

2. Определены пути совершенствования объемных высокоразрешающих галогенидосеребряных сред и методов их обработки применительно к практически задаче получения амплитудно-фазовых голограмм и голограммных оптических элементов с высокой фазовой модуляцией в видимой и ближней ИК областях спектра, обладающих высокой стабильностью, длительным сроком эксплуатациии широким динамическим диапазоном.

3. Создана объемная светочувствительная среда с галогенидами серебра на основе нанопористых силикатных матриц для регистрации объемных голограмм, которая имеет большую (до 4 мм) толщину и физико -механические свойства близкие к свойствам силикатного стекла. Объемная среда обладает комплексом свойств традиционных галогенидосеребряных фотоматериалов на подложке: как собственной чувствительностью галогенидов серебра, так и возможностью оптической сенсибилизации в видимом и ближнем ИК диапазоне спектра, а также возможностью использования процессов химико-фотографической обработки. Отличительной особенностью созданной среды, является ограниченный максимальный размер синтезируемых частиц галогенидов серебра и проявленных частиц металлического серебра, который не может превышать максимального размера пор силикатной матрицы, что определяет высокое разрешение среды, достигающее более 3000 мм-1.

4. Разработан проявитель ПРГ-1 для получения высокоэффективных амплитудно-фазовых голограмм на высокоразрешающих галогенидосеребряных средах, не имеющий в своем составе летучих токсичных веществ и обладающий рядом существенных преимуществ (низкие потери серебра при постэкспозиционной обработке; высокая степень монодисперсности проявленных частиц коллоидного серебра, обуславливающая низкий уровень шума). Проявитель используется для получения изобразительных голограмм на традиционных фотоматериалах для голографии, в том числе в учебном процессе, т.к. удовлетворяет требованиям техники безопасности, в отличие от большинства проявителей для получения изобразительных голограмм, в состав которых входят аммиачные комплексы.

5. Предложен метод исследования спектральной селективности объемных голограмм, основанный на использовании коллимированного лазерного излучения с широким спектральным интервалом (15-150 нм), что позволяет значительно упростить оптическую схему и методику проведения измерений параметров высокоселективных голограмм.

6. Продемонстрированы перспективы использования образцов серебросодержащей среды на основе нанопористых силикатных матриц в качестве носителя информации в системах оптико-голографической архивной памяти и их преимущества перед другими светочувствительными средами, используемыми в настоящее время для архивного хранения информации.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Разработанный процесс синтеза светочувствительной

галогенидосереряной композиции в нанопористой силикатной матрице позволяет получать образцы толщиной до 3-4 мм со сквозными нанопорами (размером менее 20 нм) для голографической записи скрытого изображения и проводить предэкспозиционную обработку (оптическую сенсибилизацию) и постэкспозиционное усиление скрытого изображения (проявление) химико-фотографическими водными растворами, а также вводить иммерсионные

жидкости для снижения рассеяния как на стадии записи голограмм, так и при их эксплуатации.

2. Проявитель, разработанный для образцов серебросодержащей нанопористой силикатной матрицы, позволяет формировать структуру голограммы в виде коллоидных наночастиц серебра, концентрация которых пропорциональна экспозиционной дозе воздействующего излучения, при этом размер пор силикатной матрицы ограничивает максимальный размер наночастиц коллоидного серебра, образующих структуру голограммы.

3. Получению коллоидных частиц серебра сферической формы при постэкспозиционной обработке голограмм скрытого изображения способствуют следующие факторы: большая длительность процесса проявления (6 - 24 часа), низкая щелочная активность проявителя (pH<8); низкая концентрация проявляющих веществ - «голодное» проявление (менее 2 г/л).

4. Голограммы, полученные в образцах на основе серебросодержащей нанопористой силикатной матрицы при использовании разработанного метода проявления, являются амплитудно-фазовыми в видимом диапазоне спектра, при этом величина амплитудной и фазовой модуляции определяется массой проявленного серебра. Минимальным поглощением (у < 10 см-1 на длине волны 450 нм и у < 0,01 см-1 на длине волны 500 нм) обладают голограммы, структура которых сформирована монодисперсным ансамблем сферических частиц коллоидного серебра размером 15^20 нм. Для ближнего ИК диапазона вклад поглощения мал, и голограммы являются фазовыми.

5. Светочувствительная серебросодержащая нанопористая силикатная матрица позволяет получать пропускающие голограммы с величиной амплитуды модуляции первой гармоники (п1) показателя преломления равной п1 = 8,0 х 10-4 для 0.633 мкм и п1 = 4,6 х 10-4 для 1.51 мкм.

6. Заполнение свободного объема пор воздушно-сухой голограммы, полученной в серебросодержащей нанопористой силикатной матрице, иммерсией с показателем преломления близким к показателю преломления силикатного каркаса (1,45 ^1.46) ведет к снижению уровня рассеяния голограммы с у = 4,3 см-

1 до у =1,0 см-1 (при этом пропускание образцов толщиной 1 мм изменяется соответственно с т = 65%) до т = 99%) на длине волны 450 нм при неизменном уровне величины фазовой модуляции в красной области и ближнем ИК диапазоне спектра.

7. Разрешение образцов на основе серебросодержащей нанопористой силикатной матрицы определяется величиной нелокальности фотоотклика светочувствительной среды. Величина нелокальности фотоотклика связана с функцией распределения пор по размерам и не может превышать максимальный размер пор (не более 20 нм). При этом разрешение светочувствительной среды материала определяет структура и размер нанопоры, а не размер светочувствительной частицы.

8. Разработанная технология получения голограмм позволяет расширить область спектральной чувствительности нанопористой силикатной матрицы с галогенидами серебра за счет введения в свободный объем пор классических оптических сенсибилизаторов на зеленую и красную область спектра, что позволяет записывать голограммы с дифракционной эффективностью не ниже 50% с источниками излучения во всем видимом диапазоне.

9. Методика оценки эффективных оптических постоянных дисперсной среды на основе нанопористой силикатной матрицы с частицами коллоидного серебра

Личный вклад автора. Результаты, изложенные в диссертации, получены лично автором или при его непосредственном участии во взаимодействии с сотрудниками ГОИ им. С.И. Вавилова, Университета ИТМО и ряда научных организация СССР и РФ. Автор осуществлял выбор направлений и постановку задач своих исследований, разработку методики проведения экспериментов и анализ полученных результатов. Вклад других лиц отражен в тексте диссертации.

Достоверность и обоснованность полученных результатов. Изложенные в работе результаты согласуются между собой и с результатами других исследований. Качество экспериментальных данных подтверждается их воспроизводимостью и согласованностью с физической сущностью (природой)

рассматриваемых процессов. Предложенные модели и сделанные выводы имеют ясную физическую трактовку. Обоснованность результатов работы подтверждается экспертными оценками рецензентов журналов, в которых они были опубликованы, цитированием другими авторами и результатами обсуждения на конференциях, где докладывались результаты работы.

Публикации и автора по теме диссертации. Основные результаты диссертации отражены в 63 публикациях в рецензируемых российских и зарубежных журналах, в трудах международных конференций, в том числе в 36 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК, и одно Авторское свидетельство СССР.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены и обсуждались на международных и национальных конференциях, а также на научных семинарах ГОИ им. С.И. Вавилова, СПб НИУ ИТМО, Институте химии силикатов РАН им. Гребенщикова, Физико-техническом институте РАН им. А.Ф. Иоффе, Brunei University (UK, London).

Результаты работы представлены на международных конференциях «HOLOEXPO», «10th International Symposium on Display Holography» 2015 г., «Photonic Colloidal Nanostructures: Synthesis, Properties, and Applications» 2016 г.,

2018 г., «Fundamentals of Laser Assisted Micro- and Nanotechnologies» 2019 г., на международных Школах-симпозиумах по голографии 2017 г. (Калининград) и

2019 г. (Екатеринбург).

Структура и объем диссертации. Объем диссертации составляет 211 страниц, включая 70 рисунков и 19 таблиц. Диссертация состоит из Введения, пяти глав, Заключения, Списка цитированной литературы, содержащего 131 ссылку.

ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ОБЪЕМНЫХ ГОЛОГРАММ, РЕГИСТРИРУЕМЫХ В СРЕДАХ НА ОСНОВЕ ГАЛОГЕНИДОВ СЕРЕБРА В ТОНКОСЛОЙНОЙ ЖЕЛАТИНОВОЙ МАТРИЦЕ

1.1. Особенности формирования структуры голограммы в высокоразрешающих галогенидосеребряных средах с желатиновой матрицей

Основополагающие работы Ю.Н.Денисюка, связанные с практической реализацией идеи отображения оптических свойств объекта в волновом поле рассеянного им излучения, были выполнены на галогенидосеребряных регистрирующих материалах с гомогенной желатиновой матрицей толщиной порядка 10 мкм, изготовленных с использованием усовершенствованного метода Г. Липпмана [2, 3].

Развитие исследований и практических применений в области трехмерной (объемной) голографии на начальном этапе в большой степени было связано с использованием неотбеленных голограмм, при получении которых применялась химико-фотографическая обработка, включающая проявление, фиксирование, промывку и т.п., но без использования процесса отбеливания, который преобразует металлическое серебро, образовавшееся при проявлении и обладающее значительным поглощением, в соли серебра, не обладающие поглощением в видимой области спектра.

Неотбеленные голограммы имеют широкое применение в изобразительной голографии, благодаря возможности получения отражательных голограмм с высокой дифракционной эффективностью, которая в красной области спектра достигает (50-70) % [26].

Высокие значения ДЭ свидетельствуют об амплитудно-фазовом характере получаемых в этом случае голограмм, т.к. теоретический предел амплитудных отражательных голограмм составляет величину ДЭ<7,2% [27].

Однако физические причины появления высокой фазовой модуляции в проявленных голографических средах к моменту постановки данной работы не были ясны, что потребовало проведения детальных исследований структуры проявленных слоев и методов их химико-фотографической обработки.

Исследования структуры проявленных галогенидосеребряных сред с гомогенной желатиновой матрицей проводилось на высокоразрешающих голографических материалах лабораторного и промышленного изготовления [28], имеющих следующие основные характеристики:

• Средний размер светочувствительных зерен, d, 20^30 нм;

• Толщина регистрирующей среды, Т, 6^12 мкм;

• Чувствительность ~ 10-3 ед. ГОСТ

• Энергетическая экспозиция при X = 633 нм, необходимая для получения ДЭ>10% 10-3 Дж/см2.

Процесс химико-фотографической обработки включал следующие этапы, определяющие структуру проявленного фотографического слоя:

• Проявление;

• Фиксирование;

• Промывка.

На начальном этапе работы использовались проявители, разработанные для целей Липпмановской цветной фотографии [29, 30]. В дальнейшем был разработан ряд проявителей, ориентированных на высокоразрешающие галогенидосеребряные материалы, как лабораторного изготовления, так и промышленно выпускаемые, например, ЛОИ-2; ПЭ-1; ПФГ-03.

В таблице 1.1 приведена рецептура проявителей для получения амплитудно-фазовых голограмм, наиболее широко используемых в изобразительной голографии. Концентрации всех веществ даны в рабочих растворах.

Таблица 1.1 - Состав проявляющих растворов для получения амплитудно-фазовых голограмм на высокоразрешающих галогенидосеребряных материалах (AgHal+желатина)

Вещество Проявитель

ГП-2 ГП-8 ПРГ-1

Метилфенидон, г/л 0,0075 0,006 -

Гидрохинон, г/л 0,118 0,75 2,0

Сульфит б/в, г/л 3,75 15,0 2,5

КОН, г/л 0,188 1,6 -

Поташ, г/л - - 16

КБг, г/л - - 1,5

Роданистый аммоний, г/л 0,45 3,6 -

Время, мин 12-15 6-10 25-30

Как видно из приведенных в таблице данных особенностью проявителей, позволяющих получать высокоэффективные амплитудно-фазовые голограммы является малая концентрация проявляющего вещества (исключение составляет проявитель ПРГ-1) [31], что позволяет отнести большинство из приведенных проявителей к разряду так называемых «голодных» проявителей [32], а также наличие в большинстве из них сильных растворителей галоидного серебра, таких как роданистый аммоний и аммиак.

Характерной особенностью проявителей для получения высокоэффективных неотбеленных голограмм является нетипичный вид характеристической кривой проявленного фотоматериала с явным максимумом в области, соответствующей начальному участку оптимальных экспозиций.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Андреева Ольга Владимировна, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Денисюк Ю.Н., Протас И.Р. Усовершенствованные липпмановские. фотографические пластинки для регистрации стоячих световых волн // Оптика и спектроскопия. - 1963. - Т. 14. - № 5. - С. 725-728.

2. Одиноков С.Б., Бетин А.Ю., Бобринев В.И., Вереникина Н.М., Донченко С.С., Злоказов Е.Ю., Лушников Д.С., Маркин В.В. Методы и оптико-электронные приборы для автоматического контроля подлинности защитных голограмм; под ред. С.Б. Одинокова - М.: Техносфера, 2018. - 232 с.

3. Твердохлеб П.Е., Коронкевич В.П., Косцов Э.Г. и др. 3D лазерные информационные технологии. - Новосибирск: ЗАО ИПП «Офсет», 2003. -550 с.

4. Суханов В.И. Трехмерные глубокие голограммы и материалы для их записи //Оптический журнал - 1994. - №1. - С.61-70.

5. Shelby, R.M. Materials for holographic digital data storage // Proceedings of SPIE. - 2002. - V. 4659. - P. 344-360.

6. Суханов В.И., Вениаминов А.В., Рыскин А.И., Никоноров Н.В. Разработки ГОИ в области объемных регистрирующихсред для голографии // Сборник трудов «Юрий Николаевич Денисюк - основоположник отечественной голографии». - СПб, 2007. - С. 262-276.

7. Лашков Г.И., Суханов В.И. Использование дисперсионной фоторефракции, обусловленной процессами с участием триплетных состояний, для регистрации фазовых трехмерны голограмм. // Оптика и спектроскопия. -1978. - Т. 44. - С. 1008-1015.

8. Вениаминов А.В., Гончаров В.Ф., Попов А.П. Усиление голограмм за счет диффузионной деструкции противофазных периодических структур // Оптика и спектроскопия. - 1991. - Т. 70. - Вып. 4. - С. 864-869.

9. Суханов В.И., Хазова М.В., Шелехов Н.С., Андреева О.В. и др. Объемные фазовые голограммы в светочувствительных системах с капиллярной

структурой. // Оптическая голография с записью в трехмерных средах. - Л.: Наука, 1989 - С. 86-105.

10. Глебов Л.Б., Никоноров Н.В., Панышева В.И., Петровский Г.Т., Савин В.В., Туниманова И.В., Цехомский В.А. мультихромные стекла - новые материалы для записи объемных фазовых голограмм. // ДАН СССР. - 1990. - Т. 314. -№4. - С. 849-853.

11. Shelby R.M., Waldman D.A., Ingwall R.T. Distortions in pixel-matched holographic data storage due to lateral dimensional change of photopolymer storage media // Optics Letters. - 2000. - V. 25. - № 10 - P. 713-715.

12. Schnoes, M., Ihas B., Hill A., Dhar L., Michaels D., Setthachayanon S., Schomberger G., Wilson W.L. Holographic Data Storage Media for Practical Systems // Proc. SPIE. - 2003. - V. 5005. - P. 29-37.

13. Щеулин А.С., Вениаминов А.В., Корзинин Ю.Л., Ангервакс А.Е., Рыскин А.И. Высокостабильная голографическая среда на основе кристаллов CaF2:Na с коллоидными центрами окраски. III. Свойства голограмм // Оптика и спектроскопия. - 2007. - Т. 103. - № 4. - С. 672-676.

14. Глебов Л.Б., Никоноров Н.В., Панышева Е.И., Туниманова И.В., Савин В.В. Свойства объёмных голограмм на мультихромных стеклах // Оптика и Спектроскопия. - 1992. - Т. 73. - № 2. - С. 404-412.

15. Климов В. В. Наноплазмоника. - Физматлит, 2010. - 480 с.

16. Marlow F., Dong WT., Hoffmann К., Loerke J. Optically and electronically functional materials //Handbook of Porous Solids. - 2002. - V. 5. - P. 3029-3063.

17. Shakhgil'dyan G.Y., Piyanzina K.I., Stepko A.A., Natyrov A.N., Mikhailov A.M., Savinkov V.I., Sigaev V. N. Nanoporous Glass with Controlled Pore Size for High-Efficiency Synthesis of Oligonucleotides //Glass and Ceramics. - 2019. - V. 75. - № 9-10. - P. 377-382.

18. Fedotov S.S. et al. 3-bit writing of information in nanoporous glass by a single sub-microsecond burst of femtosecond pulses // Optics letters. - 2018. - V. 43. -№ 4. - P. 851-854.

19. Lipatiev A.S. et al. Multilevel data writing in nanoporous glass by a few femtosecond laser pulses // Applied Optics. - 2018. - V. 57. - № 4. - P. 978-982.

20. Евстапов А.А., Муравьев Д.О., Антропова Т.В., Ястребов С.Г. Изучение оптических свойств двухфазных и микропористых стекол // Оптический журнал. - 2001. - Т. 68. - № 1. - С. 34-40.

21. Альшулур Г.Б., Баханов В.А., Дульнева Е.Г., Мешковский И.К. Исследование оптических характеристик активных элементов из кварцевого микропористого стекла // Оптика и Спектроскопия. - 1983. - Т. 55. - Вып. 2. - С. 369-374.

22. Суханов В.И., Хазова М.В., Курсакова А.М., Андреева О.В. Объемные капиллярные регистрирующие среды со скрытым изображением // Оптика и спектроскопия. - 1988. - Т.65. - № 2. - С. 474-478.

23. Andreeva O.V. Analysis of Focar-tipe silver halide heterogeneous media // SPIE. -1991 - V. 1238. - P. 231-234.

24. Chandross E.A., Tomlinson W.J., Aumiller G.D. Latent-imaging photopolymer systems // Applied optics. - 1978. - V. 17. - № 4. - P. 566-573.

25. Денисюк Ю.Н., Суханов В.И., Шелехов Н.С., Бандюк О.В., Хазова М.В. Фоторефракция в гетерогенной системе: силикатное стекло-полимерная композиция // Письма в ЖТФ. - 1985. - Т. 11. - Вып. 21. - С. 1330-1332.

26. Усанов Ю.Е., Кособокова Н.Л. Регистраиця голограмм вовстречных пучках на фотопластинках ПЛ-2-633. // ЖНиПФиК. - 1977. Т. 22. - № 6. С. 447-448.

27. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. - М.: Мир, 1973. -672 с.

28. Суханов В.И., Андреева О.В. Сравнение высокоразрешающих фотослоев для регистрации трехмерных голограмм // Оптико-механическая промышленность. - 1972. - № 3. - С. 63-64.

29. Lippmann G. La photographie des couleurs // CRAS (Paris). - 1891. - V. 112. - № 274275. - P. 274-275.

30. Valenta E. Die Photographie in natürlichen Farben. - KNAPP, 1912. - 180 p.

31. Андреева О.В., Ефремова Л.Д., Суханов В.И. Гидрохиноновый проявитель для трёхмерных голограмм // Регистрирующие среды для изобразительной голографии киноголографии. - Л., Наука, 1979. - С. 41-44.

32. Кириллов Н.И. Высокоразрешающие фотоматериалы для голографии и процессы их обработки. - Л.: Наука, 1979. - 136 с.

33. Андреева О.В., Суханов В.И., Хазова М.В., Бодунов Е.Н. Теоретическое и экспериментальное исследование показателя преломления проявленных фотослоев для трехмерной голографии // Письма в ЖТФ. - 1983. - Т. 9. -Вып. 19. - С. 1161-1165.

34. Миз К. Теория фотографического процесса. - М.: ГИТТЛ, 1949. - 842 с.

35. Ярославская Н.Н. Эмульсия высокого разрешения для регистрации трехмерных голограмм // Регистрирующие среды для голографии. - Л.: Наука, 1975 - С. 48-54.

36. Рябова Р.В., Курилов О.Н., Попенко В.И. Наноматериалы для голографии Российского Научного Центра "Курчатовский институт" // Сб. трудов Всеросс. семинара "Ю.Н. Денисюк - основоположник отечественной голографии". - СПб., 2007. - С. 288-291.

37. Женте И., Шевцов М.К. Совместное российско-французское исследование записи цветных голограмм Ю.Н. Денисюка // Сб. трудов Всеросс. семинара "Ю.Н. Денисюк - основоположник отечественной голографии". - СПб., 2007.

- С. 292-295.

38. Андреева О.В., Обыкновенная И.Е. Нанопористые матрицы НПС-7 и НПС-17

- возможность использования в оптическом эксперименте // Наносистемы: физика, химия, математика. - 2010. - Т. 1. - № 1. - С. 37-53.

39. Kogelnik H. Coupled Wave Theory for Thick Hologram Grätings // The Bell System Technical Journal. - 1969. - V. 48. - No 9. - P. 2909-2947.

40. Андреева О.В., Суханов В.И. О применимости параметров проявленного фотографического слоя, измеренных на нулевой пространственной частоте к расчету дифракционной эффективности неотбеленных трехмерных

голограмм // Оптическая голография с записью в трехмерных средах. - Л.: Наука, 1986. - С. 43-51.

41. Андреева О.В., Суханов В.И., Хазова М.В. Экспериментальное исследование оптических характеристик проявленных слоев для трёхмерных голограмм // ЖНиПФиК. - 1984. - Т. 29. - № 6. - С. 435-438.

42. Андреева О.В. Влияние пограничных эффектов проявления на дифракционную эффективность неотбеленных трехмерных голограмм. // V Всес. конф. по голографии. - Рига, 1985 - С. 57-58.

43. Алексеев-Попов А.В. Дьяченко Н.Г., Мандель В.Е., Тюрин А.В. Дисперсия оптических параметров в толстых амплитудно-фазовых голограммах // Оптика и спектроскопия. - 1979. - Т. 47. - № 3. - С. 583-587.

44. Андреева О.В., Суханов В.И., Хазова М.В. О связи показателя преломления фотографического слоя с массой проявленного серебра // Прикладная голография. - Киев: Наукова думка, 1984. - С. 55-57.

45. Фризер Х. Фотографическая регистрация информации. - М.: Мир, 1978. -672 с.

46. Sukhanov V.I., Ascheulov J.V., Petnikov A.E., Lashkov G.I. Three dimensional hologram on reoxan as narrow band spectral selector // Sov. Tech. Phis. Lett. -1984. - V.10. - P. 387-389.

47. Ludman, J.E. et al. Very thick holographic nonspatial filtering of laser beams // Optical Engineering. - 1997. - V. 36. - № 6. - P. 1700-1705.

48. Popov A. et al. Spectrally selective holographic optical elements based on a thick polymer medium with diffusional amplification // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. - 2000. - V. 2. - № 5. - P. 494-499.

49. Weber, M.J. Handbook of Optical Materials. - CRC Press LLC, 2003. - 499 p.

50. Malitson, I.H. A redetermination of some optical properties of calcium fluoride //Applied Optics. - 1963. - V. 2. - № 11. - P. 1103-1107.

51. Суханов В.И. Фазовые голограммы в регистрирующих средах с дисперсионной рефракцией // УФН. - 1986. - Т. 148. - С. 541-542.

52. Cherkasov A.S., Shelekhov N.S., Bandyuk O.V., Veselova O.V., Obyknovennaya I.E. Spectroscopic and photochemical properties of phenanthrenequinone in quartzoid porous glasses // Optics and spectroscopy. - 1991. - V. 71. - P. 201-205.

53. Veniaminov A.V., Goncharov V.F., Popov A.P. Hologram amplification by diffusion destruction of out-of-phase periodic structures // Optics and Spectroscopy. - 1991. - V. 70. - № 4. - P. 505-508.

54. Veniaminov A.V., Sedunov Yu.N., Popov A.P., Bandyuk O.V. Postexposition behavior of holograms under the effect of macromolecule diffusion // Optics and Spectroscopy. - 1996. - V. 81. - № 4. - P.617-621.

55. Ashley J. et al. Holographic data storagetechnology // IBM JournalofResearch and Development. - 2000. - V. 44. - № 3. - P. 341-368.

56. Жданов С.П. Структура пористых стекол по абсорбционным данным // Труды ГОИ. - 1956. - Т.24. - С.86-114.

57. Вензель Б.И., Роскова Г.П., Цехомская Т.С. Пористые стекла: процесс образования, структура и некоторые свойства // Физикохимия силикатов и оксидов. - СПб.: Наука, 1998. - С. 199-216.

58. Евстрапов А.А., Муравьев Д.О., Антропова Т.В., Ястребов С.Г. Изучение оптических свойств двухфазных и микропористых стекол // Оптический журнал. - 2001. - Т. 68. - № 1. - С. 34-40.

59. Алексашкина М.А., Вензель Б.И., Сватовская Л.Г. Пористые стекла как матрица для получения нанокомпозитов // Физика и химия стекла. - 2005. -Т. 31. - № 3. - С. 361-368.

60. Суханов В.И., Хазова М.В., Андреева О.В., Курсакова А.М., Роскова Г.П., Мазурин О.В. Регистрирующая среда для записи трехмерной голограммы и способ ее получения. Заявка на изобретение. А.С.СССР N1575759 от 08.07.88 г.

61. Суханов В.И., Хазова М.В., Курсакова А.М., Андреева О.В., Цехомская Т.С., Роскова Г.П. Запись объемных фазовых голограмм в светочувствительных системах с капиллярной структурой // Письма в ЖТФ. - 1988. - Т.14. - № 12. - С. 1060-1063.

62. Кучинский С.А., Суханов В.И., Хазова М.В. Принципы формирования голограмм в капиллярных композитах // Оптика и спектроскопия. - 1992. - Т. 72. - № 3. - С 196-210.

63. Кучинский С.А., Суханов В.И., Хазова М.В., Доценко А.В. Эффективные оптические постоянные пористого стекла // Оптический журнал. - 1991. - Т. 7. - № 1. - С. 150-154.

64. Андреева О.В., Ефремова Л.Д., Суханов В.И. Проявитель ПРГ-1 для получения голограмм во встречных пучках // Всес.конф. по голографии. -Ульяновск, 1978. - С. 354-355.

65. Andreeva O.V., Bandyuk O.V. Light-sensitive Media-Composites for Recording Volume Holograms Based on Porous Glass and Polymer // Holograms - Recording materials and Applications, Edited by Izabela Naydenova, IntechOpen. - 2011. -P. 45-70.

66. Зельдович Б.Я., Шкунов В.В., Яковлева Т.В. Голограммы спекл-полей // УФН. - 1986. - Т. 149. - Вып. 7. - С. 511-549.

67. Sidorovich V.G. Theory of the transformation of light fields by amplitude three-dimensional holograms recorded in amplifying media // Optics and Spectroscopy.

- 1977. - V. 42. - № 4. - С. 395-399.

68. Sidorovich V.G. Mode theory of 3D hologram // Optics and Spectroscopy. - 2012.

- V. 112. - № 2. - P. 305-311.

69. Korzinin Y.N. Structure of the wave field reconstructed by a phase 3-D reflection hologram of a complex object // Optics and Spectroscopy. - 1990. - V. 68. - № 15 - с. 495-498.

70. Сидорович В.Г. О дифракционной эффективности // Журнал технической физики. - 1976. - Т. 46. - С. 2168-2174.

71. Pandey N. et al. Technique for characterization of dimensional changes in slanted holographic gratings by monitoring the angular selectivity profile // Optics letters.

- 2008. - V. 33. - № 17. - P. 1981-1983.

72. Андреева О.В. Объёмные регистрирующие среды для голографии на основе пористого стекла с галоидным серебром и полимера с фенантренхиноном //

Проблемы когерентной и нелинейной оптики. - Изд. СПбГУ ИТМО. - 2004. - С. 58-90.

73. Andreeva O.V., Korzinin Yu.L., Manukhin B.G. Volume Transmission Hologram Gratings — Basic Properties, Energy Channelizing, Effect of Ambient Temperature and Humidity // Holography - Basic Principles and Contemporary Applications, Edited by Emilia Mihaylova, IntechOpen. - 2013. DOI: 10.5772/54253.

74. Chu R.S., Tamir T. Bragg diffraction of Gaussian beams by periodically modulated media // JOSA. - 1976. - V. 66. - № 3. - P. 220-226.

75. Денисюк Ю.Н., Суханов В.И., Андреева О.В. Приставка к спектографу для измерения дифракционной эффективности трехмерных голограмм // Оптико-механическая промышл. - 1970. - № 2. - С. 29-31.

76. Андреева О.В. Предложения к терминологическому словарю по оптике. Голография // Оптический журнал. - 2002. - Т. 69. - № 5. - С. 87-96.

77. Суханов В.И., Кучинский С.А., Андреева О.В. Дифракционная эффективность амплитудно-фазовых голограмм на серебросодержащем пористом стекле // Оптика и спектроскопия. - 1996. - Т. 81. - Вып. 5. - С. 851-855.

78. Беспалов В.Г., Крылов В.Н., Стаселько Д.И., Путилин С.Э., Лукомский Г.В. Генерация и детектирование дальнего ИК излучения при фемтосекундном оптическом возбуждении кристаллов // Проблемы когерентной и нелинейной оптики. - СПб.: ИТМО, 2000. - C. 128-135.

79. Alekseev-Popov, A.V. Limiting diffraction efficiency of three-dimensional amplitude holograms // J. Technical Physics. - 1981. - V.51. - № 6. - P. 1275-1278

80. Алексеев-Попов А.В., Гевелюк С.А. Определение вкладов амплитудной и фазовой модуляции в дифракционную эффективность объемных голограмм // Оптическая голография. - Л.: Наука, 1983. - С. 14-24.

81. Андреева О.В., Корзинин Ю.Л., Назаров В.Н., Гаврилюк Е.Р., Курсакова А.М. Дифракционная эффективность серебросодержащих голограмм на

пористых стеклах в красной и ИК областях спектра // Оптический журнал. -1997. - Т. 64. - №. 4. - С. 142-146.

82. Вениаминов А.В., Могильный В.В. Голографические полимерные материалы с диффузионным проявлением: принципы, компоновка, исследования и применения // Оптика и спектроскопия. - 2013. - Т. 115. - № 6. - С. 10141038.

83. Manukhin B.G. et al. Reversible and irreversible alterations of the optical thickness of PQ/PMMA volume recording media samples. Part I: Experiment // Applied optics. - 2017. - Т. 56. - №. 26. - С. 7351-7357.

84. Manukhin B.G. et al. Reversible and irreversible alterations of the optical thickness of PQ/PMMA volume recording media samples. Part 2: mathematical modeling //Applied optics. - 2018. - Т. 57. - №. 31. - С. 9406-9413.

85. Хюлст ван де Г. Рассеяние света малыми частицами. - М.: ИЛ, 1961. - 536 c.

86. Garnett J. C. M. XII. Colours in metal glasses and in metallic films // Phil. Trans. R. Soc. Lond, A. - 1904. - V. 203. - P. 385-420.

87. Johnson PB., Christy R.W. Optical constants of the noble metals // Physical review B. - 1972. - V. 6. - № 12. - P. 4370-4379.

88. Kreibig U. Kramers-Kronig analysis of the optical properties of small silver particles // ZeitschriftfuerPhysik. - 1970. - V. 234. - № 4. - P. 307-318.

89. Kreibig U. Lattice defects in small metallic particles and their influence on size effects // ZeitschriftfürPhysik B Condensed Matter. - 1978. - V. 31. - № 1. - P. 39-47.

90. Kreibig U., Althoff A., Pressmann H. Veiling of optical single particle properties in many particle systems by effective medium and clustering effects // Surface Science. - 1981. - V. 106. - № 1-3. - P. 308-317.

91. Doyle W.T. Absorption of light by colloids in alkali halide crystals // Physical Review. - 1958. - V. 111. - № 4. - P. 1067.

92. Петров Ю.И. Физика малых частиц. - М.: Наука,1982. - 327 c.

93. Kleemann W. Absorption of colloidal silver in KCl // Zeitschrift für Physik A Hadrons and nuclei. - 1968. - V. 215. - №. 2. - P. 113-120.

94. Sonnichsen C. Plasmons in metal nanostructures - Cuvillier Verlag, 2001. - 134 p.

95. Skillman D.C., Berry C.R. Spectral extinction of colloidal silver // JOSA. - 1973. -V. 63. - № 6. - Р. 707-713.

96. Андреева О.В., Курсакова А.М., Гаврилюк Е.Р. Особенности структуры и фазовой модуляции серебросодержащих капиллярных сред // Письма в ЖТФ.

- 1994. - Т. 20. - Вып. 11. - С. 79-83.

97. Andreeva O.V., Kursakova A.M., Korzinin Y.L., Nazarov V.N., Gavriluk E.R. 3D transmission grating in silver-containing porous glass holographic material // SPIE.

- 1995. - V. 2405. - P. 111-119.

98. Андреева О.В., Корзинин Ю.Л., Назаров В.Н., Гаврилюк Е.Р., Курсакова А.М. Угловая селективность и фазовая модуляция серебросодержащих пористых голограмм в красной и ИК областях спектра // Оптика и спектроскопия - 1996. - Т. 81. - Вып. 5. - С. 856-860.

99. Андреева О.В., Обыкновенная И.Е., Гаврилюк Е.Р., Парамонов А.А., Кушнаренко А.П. Галогенидосеребряные фотоматериалы на основе пористых стекол // Оптический журнал. - 2005. - Т. 72. - № 6. - С. 37-45.

100. Андреева О.В., Беспалов В.Г., Васильев В.Н., Городецкий А.А., Кушнаренко А.П., Лукомский Г.В., Парамонов А.А. Исследование спектральной селективности объемных голограмм с помощью импульсного излучения фемтосекундной длительности // Оптика и спектроскопия. - 2004. - Т. 96. -№ 2. - С. 190-196.

101. Денисюк Ю.Н. Об отображении оптических свойств объекта в волновом поле рассеянного им излучения //Доклады Академии наук. - Российская академия наук, 1962. - Т. 144. - № 6. - С. 1275-1278.

102. Денисюк Ю.Н. Принципы голографии. - Л.: ГОИ, 1978. - 125 с.

103. Van Heerden P.J. Theory of optical information storage in solids // Applied Optics.

- 1963. - V. 2. - № 4. - С. 393-400.

104. Одиноков С.Б., Вереникина Н.М., Маркин В.В., Лушников Д.С., Усович Е.А., Гончаров А.С., Кузнецов А.С., Павлов А.Ю., Николаев А.И., Андреева О.В. Разработка и исследование метода и оптической системы получения

мультиплексных голограмм в системах архивной оптико-голографической памяти // Оптический журнал. - 2009. - Т. 76. - № 7. - С. 1-9.

105. Пшенова А.С., Клюкин Д.А., Сидоров А.И., Андреева О.В. Пористые стёкла с наноразмерными частицами серебра как чувствительный материал для сенсоров показателя преломления аналитов // Оптический журнал. - 2016. -Т. 83. - № 7. - С. 64-67.

106. Андреева О.В., Буганов О.В., Ким А.А., Никоноров Н.В., Сидоров А.И., Стаселько Д.И., Тихомиров С.А. Фемтосекундная оптическая диагностика межуровневой релаксации энергии в запрещенной зоне нанокристаллов иодида серебра // Оптика и спектроскопия - 2012. - Т. 112. - № 4. - С. 581586.

107. Джеймс Т. Теория фотографического процесса. - Л.: Химия, 1980. - 672 c.

108. Gavrilyuk A.I. Hydrogen photosensitization, photochromism, and surface-enhanced infrared absorption in AgI thin films // Physical Review B. - 2007. - V. 75. - № 19. - P. 195412.

109. Khaton R., Kashiwagi S., Iimori T., Ohta N. Reversible photoswitching behavior in bulk resistance and in color of polycrystalline AgI at room temperature // Applied Physics Letters. - 2008. - V. 93. - № 23. - P. 234102.

110. Андреева О.В., Сидоров А.И., Стаселько Д.И., Хрущева Т.А. Синтез и оптические свойства гибридных «плазмон-экситонных» наноструктур на основе Ag-AgI в нанопористом силикатном стекле // Физика твердого тела. -2012. - Т. 54. - № 6. - С. 1215-1219.

111. Дыкман Л.А., Богатырев В.А., Щеголев С.Ю., Хлебцов Н.Г.. Золотые наночастицы: синтез, свойства, биомедицинское применение. - М.: Наука, 2008. - 319 с.

112. Pan Z. et al. Spectroscopic studies of Er3+ doped Ge-Ga-S glass containing silver nanoparticles // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2010. - V. 356. - № 23-24. -P. 1097-1101.

113. Wu H.Y., Cunningham B.T. Plasmonic coupling of SiO2-Ag "post-cap" nanostructures and silver film for surface enhanced Raman scattering // Applied Physics Letters. - 2011. - V. 98. - № 15. - P. 153103.

114. Chen Y., Jaakola J.J., Saynatjoki A., Tervonen A., Honkanen S. Glass- embedded silver nanoparticle patterns by masked ion- exchange process for surface- enhanced Raman scattering // Journal of Raman Spectroscopy. - 2011. -V. 42. - № 5. - P. 936-940.

115. Kuai L., Geng B., Chen X., Zhao Y., Luo Y. Facile subsequently light-induced route to highly efficient and stable sunlight-driven Ag-AgBr plasmonic photocatalyst // Langmuir. - 2010. - V. 26. - № 24. - P. 18723-18727.

116. Lin A., Liu X., Watekar P.R., Zhao W., Peng B., Sun C., Wang Y., Han W.-T. All-optical switching application of germano-silicate optical fiber incorporated with Ag nanocrystals // Optics letters. - 2009. - V. 34. - № 6. - P. 791-793.

117. Сидоров А.И., Виноградова О.П., Бандюк О.В. Особенности нелинейно-оптического отклика композитных сред на основе наноструктур с поглощающим ядром и металлической оболочкой вблизи плазмонного резонанса // Журнал технической физики. - 2008. - Т. 78. - № 6. - С. 70-75.

118. Zhang W., Govorov A.O., Bryant G.W. Semiconductor-metal nanoparticle molecules: Hybrid excitons and the nonlinear Fano effect // Physical review letters.

- 2006. - V. 97. - № 14. - P. 146804

119. Fofang N.T., Grady N.K., Fan Z., Govorov A.O., Halas N.J. Plexciton dynamics: exciton- plasmon coupling in a J-aggregate-Au nanoshell complex provides a mechanism for nonlinearity // Nano Letters. - 2011. - V. 11. - № 4. - P. 15561560.

120. Sahyun M.R.V., Hill S.E., Serponel N. Optical limiting characteristics and mechanism of silver bromide nanosols // J. Appl. Phys. - 1996. - V. 79. - № 10. -P. 8030-8037.

121. Перлин Е.Ю., Стаселько Д.И. Нелинейное возбуждение нанокристаллов AgBr в поле коротких световых импульсов //Оптика и спектроскопия. - 2000.

- Т. 88. - № 1. - С. 57-61.

122. Brelle M.C., Zhang J.Z. Femtosecond study of photo-induced electron dynamics in AgI and core/shell structured AgI/Ag 2 S and AgBr/Ag 2 S colloidal nanoparticles // The Journal of chemical physics. - 1998. - V. 108. - № 8. - P. 3119-3126.

123. Bharathi Mohan D., Sunandana C.S. Iodization of rf sputter induced disordered Ag thin films reveals volume plasmon-exciton "transition" // Journal of applied physics. - 2006. - V. 100. - № 6. - P. 064314.

124. Kumar P.S., Sunandana C.S. Strain-induced confinement of excitons in quasi-free AgI nanoparticles // Nano Letters. - 2002. - V. 2. - № 4. - P. 431-434.

125. Mohan D.B., Sreejith K., Sunandana C.S. Surface plasmon-exciton transition in ultra-thin silver and silver iodide films // Applied Physics B. - 2007. - V. 89. - № 1. - P. 59-63.

126. О.В. Мазурин, Г.П. Роскова, В.И. Аверьянов, Т.В. Антропова. Двухфазные стекла: структура, свойства, применение. - Л.: Наука, 1991. - 276 с.

127. Виноградова О.П. и др. Синтез и свойства нанокристаллов диоксида ванадия в силикатных пористых стеклах // Физика твердого тела. - 2008. - Т. 50. - № 4. - С. 734-740.

128. Micic O.I. et al. Semiconductor photophysics. 5. Charge carrier trapping in ultrasmall silver iodide particles and kinetics of formation of silver atom clusters // Langmuir. - 1990. - V. 6. - № 2. - P. 487-492.

129. Quinten M., Kreibig U. Absorption and elastic scattering of light by particle aggregates // Applied Optics. - 1993. - V. 32. - № 30. - P. 6173-6182.

130. Bohren D.F., Huffman D.R. Absorption and scattering of light by small particles. -N.Y.: Hohn Wiley & Sons, 1983. - 660 p.

131. Fano U. Effects of configuration interaction on intensities and phase shifts // Physical Review. - 1961. - V. 124. - № 6. - P. 1866.