光聚合物次级光栅效应分析与收缩预补偿策略研究

《Scientific Reports》：Holographic couplers for a see-through application: compensation method and unexpected effects

　　

摘要

用于透视应用的全息系统已成为光学与光子学领域的重要研究课题，已有多种显示架构被提出并获得专利。在此类系统中，全息记录材料起着至关重要的作用。光聚合物被广泛认为是适用于透射和反射全息图的最适合的材料之一。然而，在这两种记录几何构型中，由于菲涅尔反射、曝光过程中的体积变化以及内部条纹的固化后倾斜，均可能产生次级干涉图案。这些效应，尤其是材料收缩，可能会严重扭曲甚至阻碍图像在系统中的正确传播。在本研究中，我们分别针对两种不同的光聚合物，对其次级光栅的影响及收缩预补偿策略进行了调查和量化。Bayfol HX 200的收缩率约为\(\sim 1.5\%\)，而基于丙烯酸酯、低毒性的Biophotopol的收缩率约为\(\sim 4.8\%\)。此外，我们设计了一种可补偿这些收缩效应的记录几何构型，从而获得优化的衍射性能，这为制备在布拉格条件下具有可预测特性的无棱镜全息耦合器提供了实用指导。