JPH0727921A - ホログラムの回折格子の観察方法 - Google Patents
ホログラムの回折格子の観察方法Info
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- JPH0727921A JPH0727921A JP19700593A JP19700593A JPH0727921A JP H0727921 A JPH0727921 A JP H0727921A JP 19700593 A JP19700593 A JP 19700593A JP 19700593 A JP19700593 A JP 19700593A JP H0727921 A JPH0727921 A JP H0727921A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- diffraction grating
- observed
- observing
- plasma etching
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- Pending
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ホログラム感光材料の内部あるいは表面に異な
る屈折率分布を形成して回折格子を有してなるホログラ
ム５の被観察面をプラズマエッチング装置１０によって
プラズマエッチング処理した後に、ホログラムの回折格
子の屈折率分布の形状を顕微鏡によって観察する方法。 【効果】ホログラムの回折格子の屈折率分布に応じた凸
凹を形成することができ、このような屈折率分布に対応
した凸凹の分布を、解像力に富んだ顕微鏡で観察するこ
とによって、信頼度の高いホログラムの観察をすること
ができる。
る屈折率分布を形成して回折格子を有してなるホログラ
ム５の被観察面をプラズマエッチング装置１０によって
プラズマエッチング処理した後に、ホログラムの回折格
子の屈折率分布の形状を顕微鏡によって観察する方法。 【効果】ホログラムの回折格子の屈折率分布に応じた凸
凹を形成することができ、このような屈折率分布に対応
した凸凹の分布を、解像力に富んだ顕微鏡で観察するこ
とによって、信頼度の高いホログラムの観察をすること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホログラムに記録され
た回折格子を顕微鏡で観察する方法に関するものであ
る。
た回折格子を顕微鏡で観察する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光の波長選択性を有していて、光の回折
機能を有するホログラムとしては、ホログラム感光材料
に異なる方向からコヒーレント光を照射して、ホログラ
ム感光材料の内部あるいは表面に屈折率分布を形成して
回折格子を形成することによって作製されるものが知ら
れている。例えば、反射型ホログラムであれば、その屈
折率分布はホログラム感光材料の厚み方向に、透過型ホ
ログラムであれば、その屈折率分布はホログラム感光材
料の面方向に形成される。
機能を有するホログラムとしては、ホログラム感光材料
に異なる方向からコヒーレント光を照射して、ホログラ
ム感光材料の内部あるいは表面に屈折率分布を形成して
回折格子を形成することによって作製されるものが知ら
れている。例えば、反射型ホログラムであれば、その屈
折率分布はホログラム感光材料の厚み方向に、透過型ホ
ログラムであれば、その屈折率分布はホログラム感光材
料の面方向に形成される。
【０００３】これらの屈折率分布が所望の屈折率分布と
なることによって、作製されたホログラムは所望のホロ
グラムとなっていることになり、したがって、この屈折
率分布を観察することによって、作製されたホログラム
が所望のホログラムであることが確認できる。
なることによって、作製されたホログラムは所望のホロ
グラムとなっていることになり、したがって、この屈折
率分布を観察することによって、作製されたホログラム
が所望のホログラムであることが確認できる。
【０００４】従来、異なる屈折率分布を有することで回
折格子を形成したホログラムの回折格子を観察する手法
としては、光学顕微鏡を用いる方法が知られている。こ
の方法はホログラムに照射する被検出光は透過光および
反射光を用い、さらに透過成分と反射成分とを所定の光
量比で混合させコントラストの最大となるところを探す
ことを必要とするものである。ところが、光学顕微鏡で
は観察する倍率が数百倍程度しかとれず、ホログラムの
回折格子間隔としては数百ｎｍと狭いため適度な解像力
で観ることが困難であった。
折格子を形成したホログラムの回折格子を観察する手法
としては、光学顕微鏡を用いる方法が知られている。こ
の方法はホログラムに照射する被検出光は透過光および
反射光を用い、さらに透過成分と反射成分とを所定の光
量比で混合させコントラストの最大となるところを探す
ことを必要とするものである。ところが、光学顕微鏡で
は観察する倍率が数百倍程度しかとれず、ホログラムの
回折格子間隔としては数百ｎｍと狭いため適度な解像力
で観ることが困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、ホログラムの
回折格子を観察するための所望の解像力を有している、
走査型トンネル顕微鏡（以下ＳＴＭとする）や、走査型
電子顕微鏡（以下ＳＥＭとする）等を用いてホログラム
の回折格子を観察する方法が提案されている。
回折格子を観察するための所望の解像力を有している、
走査型トンネル顕微鏡（以下ＳＴＭとする）や、走査型
電子顕微鏡（以下ＳＥＭとする）等を用いてホログラム
の回折格子を観察する方法が提案されている。
【０００６】これらの顕微鏡を用いることは、上記した
ような光学顕微鏡の解像力と比べて数千〜数万倍の倍率
で観察することが可能であり、所望の解像力を得るため
には有効な方法である。ところが、ＳＴＭやＳＥＭは、
基本的には導電性材料の凹凸分布を観察する手法であ
り、一般的なホログラムは導電性が無いため容易に用い
ることはできない。
ような光学顕微鏡の解像力と比べて数千〜数万倍の倍率
で観察することが可能であり、所望の解像力を得るため
には有効な方法である。ところが、ＳＴＭやＳＥＭは、
基本的には導電性材料の凹凸分布を観察する手法であ
り、一般的なホログラムは導電性が無いため容易に用い
ることはできない。
【０００７】そこで、ホログラムの被観察面が何らかの
手段で凸凹に形成された場合においては被観察面上に導
電性薄膜を蒸着させることによって、何らかの凸凹を観
察することができる。しかしながら、通常用いられるホ
ログラム材料の厚みは数μｍ〜数十μｍと薄く、体積型
ホログラム（リップマン型ホログラムともいう）を観察
するためにはその回折格子はホログラムの厚み方向に層
状に配列しているため、ホログラムを割断し破断面に垂
直な方向で観なければならない。そのため、割断の際、
ホログラムの破断面の一部は引張や圧縮応力を受けきれ
いな破断面を得ることは困難であり、また回折格子の屈
折率分布に応じた凸凹表面を得ることが困難であるとい
う欠点を有している。
手段で凸凹に形成された場合においては被観察面上に導
電性薄膜を蒸着させることによって、何らかの凸凹を観
察することができる。しかしながら、通常用いられるホ
ログラム材料の厚みは数μｍ〜数十μｍと薄く、体積型
ホログラム（リップマン型ホログラムともいう）を観察
するためにはその回折格子はホログラムの厚み方向に層
状に配列しているため、ホログラムを割断し破断面に垂
直な方向で観なければならない。そのため、割断の際、
ホログラムの破断面の一部は引張や圧縮応力を受けきれ
いな破断面を得ることは困難であり、また回折格子の屈
折率分布に応じた凸凹表面を得ることが困難であるとい
う欠点を有している。
【０００８】本発明は、従来技術の有する前述の欠点を
解消することを目的とし、従来知られていなかったホロ
グラムの回折格子の観察方法を新規に提供する。
解消することを目的とし、従来知られていなかったホロ
グラムの回折格子の観察方法を新規に提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、ホログラム感光材料に少
くとも二光束のコヒーレント光を照射して、前記ホログ
ラム感光材料の内部あるいは表面に異なる屈折率分布を
形成して回折格子を有してなるホログラムの回折格子を
顕微鏡によって観察する方法において、前記ホログラム
の被観察面をプラズマエッチング処理した後に、ホログ
ラムの回折格子の屈折率分布の形状を顕微鏡によって観
察することを特徴とするホログラムの回折格子の観察方
法を新規に提供するものである。
決すべくなされたものであり、ホログラム感光材料に少
くとも二光束のコヒーレント光を照射して、前記ホログ
ラム感光材料の内部あるいは表面に異なる屈折率分布を
形成して回折格子を有してなるホログラムの回折格子を
顕微鏡によって観察する方法において、前記ホログラム
の被観察面をプラズマエッチング処理した後に、ホログ
ラムの回折格子の屈折率分布の形状を顕微鏡によって観
察することを特徴とするホログラムの回折格子の観察方
法を新規に提供するものである。
【００１０】
【作用】ホログラムの回折格子を形成しているフォトポ
リマー等の材料は、プラズマエッチング処理によって屈
折率の異なる分布に応じてエッチングされるスピードが
異なるため、そのエッチング量が異なる。そのため、本
発明によれば、ホログラムの被観察面において回折格子
の格子間隔に相対した凸凹分布を造ることが可能とな
り、ホログラムに形成されている回折格子を観察でき、
ホログラム自身の解析を行うことが容易となる。
リマー等の材料は、プラズマエッチング処理によって屈
折率の異なる分布に応じてエッチングされるスピードが
異なるため、そのエッチング量が異なる。そのため、本
発明によれば、ホログラムの被観察面において回折格子
の格子間隔に相対した凸凹分布を造ることが可能とな
り、ホログラムに形成されている回折格子を観察でき、
ホログラム自身の解析を行うことが容易となる。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明するが、本発
明が実施例に限定されないことはもちろんである。
明が実施例に限定されないことはもちろんである。
【００１２】ガラス基板にフォトポリマー材料を積層
し、このフォトポリマー材料の両面側からレーザ光を照
射して、体積型ホログラムを作製した。
し、このフォトポリマー材料の両面側からレーザ光を照
射して、体積型ホログラムを作製した。
【００１３】次にフィルム状のホログラムをガラス基板
から剥がし液体窒素に浸し冷却硬化させて所定の位置で
割断する。ホログラムがガラス基板上で適度に接着して
いる場合には、ガラス基板面に細刻線を入れ、ガラス基
板を割断することでホログラムも一緒に割断することが
可能である。なお、本実施例では反射型ホログラムを観
察する例を示しているため、ホログラムの厚み方向に割
断しているが、透過型ホログラムを観察する場合には、
そのまま観察することができる。
から剥がし液体窒素に浸し冷却硬化させて所定の位置で
割断する。ホログラムがガラス基板上で適度に接着して
いる場合には、ガラス基板面に細刻線を入れ、ガラス基
板を割断することでホログラムも一緒に割断することが
可能である。なお、本実施例では反射型ホログラムを観
察する例を示しているため、ホログラムの厚み方向に割
断しているが、透過型ホログラムを観察する場合には、
そのまま観察することができる。
【００１４】その後ホログラムの被観察面である破断面
側においてプラズマエッチング処理を行う。図１は本発
明に用いたプラズマエッチング装置の一例を示す断面図
である。プラズマエッチング装置１０のうち、１はシー
ルドボックス、２はプラズマを発生させるためのガラス
材から成る反応室、３は高周波を伝播させるための電極
板、４はプラズマ源を供給するためのガラス管であっ
て、下方に設けられた細孔から酸素を噴出する。５は被
観察面を上方に向けたホログラムであり、ガラス材から
成る試料台７と所定の治具６，６で保持されている。こ
こで、治具６，６は熱伝導性の高い金属材が望ましく本
実施例では黄銅を用いた。反応室内では約０．３ｔｏｒ
ｒの真空状態を保ちながら酸素を約５０ミリリットル／
分で供給し、約１３ＭＨｚの高周波電波を約３０Ｗ発生
している。
側においてプラズマエッチング処理を行う。図１は本発
明に用いたプラズマエッチング装置の一例を示す断面図
である。プラズマエッチング装置１０のうち、１はシー
ルドボックス、２はプラズマを発生させるためのガラス
材から成る反応室、３は高周波を伝播させるための電極
板、４はプラズマ源を供給するためのガラス管であっ
て、下方に設けられた細孔から酸素を噴出する。５は被
観察面を上方に向けたホログラムであり、ガラス材から
成る試料台７と所定の治具６，６で保持されている。こ
こで、治具６，６は熱伝導性の高い金属材が望ましく本
実施例では黄銅を用いた。反応室内では約０．３ｔｏｒ
ｒの真空状態を保ちながら酸素を約５０ミリリットル／
分で供給し、約１３ＭＨｚの高周波電波を約３０Ｗ発生
している。
【００１５】ホログラムの回折格子を形成しているフォ
トポリマー材料は、この酸素プラズマエッチング処理に
よって、屈折率の異なる分布に応じた凸凹分布が形成さ
れ、従って、ホログラムの被観察面において回折格子の
格子間隔に相対した凸凹分布ができた。
トポリマー材料は、この酸素プラズマエッチング処理に
よって、屈折率の異なる分布に応じた凸凹分布が形成さ
れ、従って、ホログラムの被観察面において回折格子の
格子間隔に相対した凸凹分布ができた。
【００１６】かかるホログラムのプラズマエッチング処
理時間としては、ホログラムの材料によって決定される
ものであり、本実施例においては１分間行った。本装置
においては処理時間を数十分以上連続で行うとホログラ
ムが焼けてしまい観察することが困難となるが、数秒あ
るいは数分間の処理を繰り返し行うことで被観察面の凸
凹形状をさらに向上させることも可能である。その際、
１回のプラズマエッチング処理を行う度にホログラムを
室温程度まで冷却させることが望ましい。
理時間としては、ホログラムの材料によって決定される
ものであり、本実施例においては１分間行った。本装置
においては処理時間を数十分以上連続で行うとホログラ
ムが焼けてしまい観察することが困難となるが、数秒あ
るいは数分間の処理を繰り返し行うことで被観察面の凸
凹形状をさらに向上させることも可能である。その際、
１回のプラズマエッチング処理を行う度にホログラムを
室温程度まで冷却させることが望ましい。
【００１７】次に、本実施例のように導電性を有しない
材料からなるホログラムの場合には、ホログラムの被観
察面上に導電性薄膜を真空蒸着し、ＳＴＭあるいはＳＥ
Ｍを用いて凹凸形状を容易に観察することができた。な
お、導電性薄膜として白金（厚み約２０ｎｍ）を用いた
がその他の材料としては金、白金パラジウム、カーボン
等でもよい。また、ホログラムの材料自体が、導電性を
有しているものであれば、このような導電性薄膜は設け
なくてもよい。
材料からなるホログラムの場合には、ホログラムの被観
察面上に導電性薄膜を真空蒸着し、ＳＴＭあるいはＳＥ
Ｍを用いて凹凸形状を容易に観察することができた。な
お、導電性薄膜として白金（厚み約２０ｎｍ）を用いた
がその他の材料としては金、白金パラジウム、カーボン
等でもよい。また、ホログラムの材料自体が、導電性を
有しているものであれば、このような導電性薄膜は設け
なくてもよい。
【００１８】この際、用いた倍率としては例えばホログ
ラムの回折格子間隔が約３００ｎｍである場合には、１
万倍程度とすることが好ましい。
ラムの回折格子間隔が約３００ｎｍである場合には、１
万倍程度とすることが好ましい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、ホログラムの回折格子
の観察をするために必要である、被観察面を凸凹にする
方法として、ホログラムをプラズマエッチング処理して
いるため、ホログラムの回折格子の屈折率分布に応じた
凸凹を、この面に形成することができ、このような屈折
率分布に対応した凸凹の分布を、解像力に富んだ顕微鏡
で観察することによって、信頼度の高いホログラムの観
察ができる。さらに、本発明によれば、作製されたホロ
グラムの観察を行った後、所望の性能を有するホログラ
ムが作製されたかの確認ができ、ホログラムの露光条件
を最適化することに役立てることもでき、ホログラムの
作製や性能把握の向上を図ることができる。
の観察をするために必要である、被観察面を凸凹にする
方法として、ホログラムをプラズマエッチング処理して
いるため、ホログラムの回折格子の屈折率分布に応じた
凸凹を、この面に形成することができ、このような屈折
率分布に対応した凸凹の分布を、解像力に富んだ顕微鏡
で観察することによって、信頼度の高いホログラムの観
察ができる。さらに、本発明によれば、作製されたホロ
グラムの観察を行った後、所望の性能を有するホログラ
ムが作製されたかの確認ができ、ホログラムの露光条件
を最適化することに役立てることもでき、ホログラムの
作製や性能把握の向上を図ることができる。
【図１】本発明におけるプラズマエッチング処理装置の
一例を示す断面図
一例を示す断面図
３：高周波電極板 ４：酸素供給ガラス管 ５：ホログラム １０：プラズマエッチング装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増井 暁夫 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 桜井 宏巳 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】ホログラム感光材料に少くとも二光束のコ
ヒーレント光を照射して、前記ホログラム感光材料の内
部あるいは表面に異なる屈折率分布を形成して回折格子
を有してなるホログラムの回折格子を、顕微鏡によって
観察する方法において、前記ホログラムの被観察面をプ
ラズマエッチング処理した後に、ホログラムの回折格子
の屈折率分布の形状を顕微鏡によって観察することを特
徴とするホログラムの回折格子の観察方法。 - 【請求項２】前記プラズマエッチング処理を、観察前に
複数回行うことを特徴とする請求項１のホログラムの回
折格子の観察方法。 - 【請求項３】前記顕微鏡は、走査型電子顕微鏡であるこ
とを特徴とする請求項１または２のホログラムの回折格
子の観察方法。 - 【請求項４】前記顕微鏡は、走査型トンネル顕微鏡であ
ることを特徴とする請求項１または２のホログラムの回
折格子の観察方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19700593A JPH0727921A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | ホログラムの回折格子の観察方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19700593A JPH0727921A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | ホログラムの回折格子の観察方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727921A true JPH0727921A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=16367216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19700593A Pending JPH0727921A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | ホログラムの回折格子の観察方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727921A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009135078A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-06-18 | Tokyo Institute Of Technology | 集束イオンビーム加工用試料ホルダ及び集束イオンビーム装置 |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP19700593A patent/JPH0727921A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009135078A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-06-18 | Tokyo Institute Of Technology | 集束イオンビーム加工用試料ホルダ及び集束イオンビーム装置 |
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