A Study on High Efficiency of Phase Grating

은염에 형성된 위상형 회절격자의 고효율에 관한 연구

Volume phase diffraction grating is formed in 5${mu}m$ Agfa 8E75 photographic emulsion film using He-Ne laser. It is dependent on the chemical processing rather than materials themselves that high diffraction efficiency can obtained in silver halide emulsions. With potassium dichromate bleach and alcohol drying, overall efficiency of 71% (81% after allowing for reflection at the two surfaces) has been achieved at an exposure of 180${mu}J/cm^2.$ Dichromate cross-linkage and air void by rapid dehydration increase refractive index modulation depth. The grating is swollen, which is newly identified by Scanning Electronic Microscope(SEM) photography, and it causes on-Bragg at larger angle than the recording angle. It is pointed out that controlling the emulsion thickness has an important role as a potential source for high diffraction efficiency.

두께가 5${mu}m$인 Agfa 8E75 HD 필름에 He-Ne 레이저를 사용하여 고효율 회절격자를 형성하였다. 은염에 기록된 격자의 회절효율은 물질자체에 의해 제한되기 보다는 화학적 처리 과정에 많이 좌우된다. 특히 중크롬산 칼륨 표백액과 알코올 건조를 이용하여 노출량 180${mu}J/cm^2$에서 71%(두 경계면에서의 반사량을 고려하면 81%)의 회절효율을 얻었다. 중크롬산에 의한 연계결합과 급속 건조에 의한 공기 간격이 굴절율 변조도를 증가시켰다. 알코올 건조에 의해 감광유제가 부풀어 올라 기록 각도보다 큰 각에서 Bragg 조건이 일어나고 이를 전자 현미경 사진을 통해 밝혔으며, 결과적으로 두께의 제어가 고효율을 위한 잠재적 원천으로 작용함을 알 수 있었다.