Первоначально плохая воспроизводимость свойств да при регистрации голограмм была отнесена к сложному характеру первичной фотохимической реакции в среде коллагеновых молекул, имеющих сложный химический и структурный состав, зависящий как от исходного сырья, так и от условий приготовления слоя /2,3/. Исключение многообразия свойств, присущего желатине, путем замены ее на поливиниловый спирт действительно позволило значительно повысить воспроизводимость свойств, но при этом не удавалось достигнуть тех высоких характеристик голограмм, которые характерны для ДЖ. На определенном этапе причина разнобоя в экспериментальных данных по записи голограмм на слоях ДЖ была отнесена к разнообразию способов проявления. Поэтому была предложена методика проявления слоев ДЖ в кислотной среде /4/, которая в силу обеспечения сильного набухания желатина оказалась мало чувствительной к исходному составу материала, что и позволило

Недавно было предложено /5/ рассматривать процесс записи голограмм в слоях ДЖ и, в частности, причину возникновения ряда дефектов голограмм как результат взаимодействия интерференционной световой структуру со структурой слоя ДЖ, Рассмотрение процесса формирования голограмм в слоях ДЖ под таким углом зрения позволит, видимо, выявить и зависимость характеристик полученной голограммы от характера и типа регистрируемого изображения.

Несмотря на запутанность ситуации и остающуюся до сих пор неясность механизма работы, слои ДЖ, тем не менее, остаются идеальной фазовой регистрирующей средой и периодически появляющиеся публикации об этом свидетельствуют. По сравнению с галогенидосеребряными фотоэмульсиями, где ведущая фотохимическая реакция обусловлена галогенидом серебра и может либо несколько усиливаться, либо ослабляться желатиновым окружением, в слое ДЖ процесс записи, видимо, складывается из множества фотохимических, чисто химических и физических явлений, причем все они, кроме взаимосвязанности между собой, имеют примерно равное значение для конечного результата и зависят от множества факторов.

свойств записанной голограммы при проявлении парами воды, основанная на том, что количество адсорбированной жидкости "саморегулируется" слоем ДЖ, позволяет исследовать зависимость свойств формирующейся голограммы от характера записываемого изображения. Кроме того, проявление парами воды не приводит к растворению незадубленного желатина и удалению его и светочувствительного компонента из исходного слоя. Полученные экспериментально результаты показывают также, что при такой методике проявления формирование плоской голограммы происходит за счет пространственно-модулированного набухания слоя при незначительных структурно-пространственных вариациях объема слоя.

Проявление скрытого изображения в слое ДЖ парами воды при неравновесных условиях, когда температура и влажность потока воздуха, используемого для проявления, существенно выше температуры и влажности слоя, позволяет значительно повысить светочувствительность и дифракционную эффективность слоя ДЖ. Динамика поведения дифракционной эффективности голографической дифракционной решетки с пространственной частотой 50 мм^-1, записанной излучением гелий-кадмиевого лазера, показана на рис.

В период времени (0,t₁) производится запись голограммы до уровня дифракционной эффективности скрытого изображения около 0,03% на длине волны О,63 мкм, затем в момент времени t₂ начинается проявление слоя ДЖ струей воздуха. Продолжительность проявления зависит от свойств слоя и параметров воздушного потока и окружающей среды. Проявление прекращают при достижении максимальной дифракционной эффективности. После окончания проявления наблюдается ряд осцилляций дифракционной эффективности до тех

Рис. Динамика поведения дифракционной эффективности голографической дифракционной решетки с пространственной частотой 50 мм^-1, записанной излучением гелий-кадмиевого лазера,

пор, пока не установится постоянное значение дифракционной эффективностизависящее от свойств слоя и величины экспозиции. Повторное проявление парами воды {участок t₄-t₅) возобновляет осцилляции дифракционной эффективности с последующим возвращением к тому же значению.

Максимум дифракционной эффективности, близкий к теоретическому пределу для тонкой голограммы, в режиме осцилляций достигается уже при экспозиции 5-10 мДж/см². Экспериментально была осуществлена дозапись изображения до максимальной величины, которой соответствовала экспозиция около 80 мДж/см² при слабом уровне задубленности слоя ДЖ.

С увеличением пространственной частоты записываемой интерференционной структуры происходит, как и следовало ожидать, падение величины дифракционной эффективности. Так, при частоте 100 мм^-1 - максимальная величина дифракционной эффективности составляет около 20%, а при 200 мм^-1 – 10%. Такое быстрое падение дифракционной эффективности с ростом пространственной частоты связано с тем, что основной вклад в образование фазового рельефа вносит дифракционное набухание слоя. Аналогично случаю рельефного изображения, получающегося в галоидосеребряных фотоэмульсиях при дубящих процессах обработки /8/, максимальная величина фазового рельефа наблюдается для пространственной частоты, обратно пропорциональной толщине слоя. Это связано с ролью упругих свойств слоя как целого, выявляющейся при проявлении слоя ДЖ парами воды. Необходимо, конечно, учитывать это обстоятельство при записи, например, голографических оптических элементов, и оптимизировать используемые толщины слоев ДЖ и не только в случае проявления парами воды.

Дальнейшие исследования механизма записи голограмм в слоях ДЖ должны базироваться на рассмотрении процесса взаимодействия световой структуры и пространственной структуры слоя ДЖ как целого. Причем в последнюю следует включить и пространственную неоднородность процессов проявления в слое, проявляющуюся в диффузных явлениях при сенсибилизации и проявлении слоя. Это следует из того, что в отличие от галоидосеребряных фотоэмульсий, слои ДЖ являются в определенном смысле "бесструктурными", и процесс регистрации оптической информации только инициируется первичной фотохимической реакцией и в дальнейшем формировании голографической структуры может принимать участие весь слой ДЖ как единое целое. В связи с этим выявление условий "согласования" записываемой голографической структуры с пространственной структурой слоя может привести к более эффективному и осознанному применению слоев ДЖ в голографии.

5. Кузимин Ю.Е. // "Пятая Всесоюзная конференция по голографии" Часть 1 - ИФ АН Латв.ССР, Рига, 1985, с. 111.

6. Балан Н.Ф., Калинкин В.В., Лосевский Н.Н., Малов А.Н. // "Пятая Всесоюзная конференция по голографии". Часть II, ИФ АН Латв.ССР, Рига, 1965, с.400.