Об одной обратной задаче синтеза нанооптических защитных элементов для визуального и автоматизированного контроля

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.26089/NumMet.v21r105

Ключевые слова:

нанооптические элементы, плоская компьютерная оптика, электронно-лучевая литография, идентификация защитных меток

Аннотация

Статья посвящена решению обратных задач синтеза нанооптических защитных элементов. Синтез нанооптического элемента включает в себя как решение обратной задачи расчета его фазовой функции, так и прецизионное формирование микрорельефа. При освещении микрорельефа в любой точке нанооптического элемента когерентным излучением в фокальной плоскости, параллельной плоскости оптического элемента, формируется изображение, используемое для автоматизированного контроля. Область оптического элемента разбивается на элементарные области. Изображение в элементарных областях формируется с помощью бинарных киноформов, фазовая функция которых рассчитывается с помощью решения нелинейного интегрального уравнения Фредгольма первого рода. Глубина микрорельефа в каждой элементарной области постоянна и определяет цвет элементарной области при освещении оптического элемента белым светом. Разработанные элементы могут быть использованы для защиты документов, акцизных марок, брендов и др.

Авторы

А.А. Гончарский

С.Р. Дурлевич

Библиографические ссылки

  1. R. L. van Renesse, Optical Document Security (Artech House, Boston, 2005).
  2. An. Firsov, A. Firsov, B. Loechel, et al., “Fabrication of Digital Rainbow Holograms and 3-D Imaging Using SEM Based E-beam Lithography,” Opt. Express. 22 (23), 28756-28770 (2014).
  3. A. A. Goncharsky, “On the Problem of Synthesis of Nano-Optical Elements,” Vychisl. Metody Programm. 9, 405-408 (2008).
  4. S. R. Durlevich, “Computer Synthesis of Diffractive Optical Elements for Forming 3D Images,” Vychisl. Metody Programm. 18, 11-19 (2017).
  5. P. Rai-Choudhury (Ed.), Handbook of Microlithography, Micromachining, and Microfabrication , Vol. 1: Microlithography (SPIE Opt. Eng. Press, Bellingham, 1997).
  6. A. Goncharsky, A. Goncharsky, and S. Durlevich, “High-Resolution Full-Parallax Computer-Generated Holographic Stereogram Created by E-beam Technology,” Opt. Eng. 56 (6), 063105-1-063105-6 (2017).
  7. A. Goncharsky and S. Durlevich, “Cylindrical Computer-Generated Hologram for Displaying 3D Images,” Opt. Express 26 (17), 22160-22167 (2018).
  8. A. Goncharsky, A. Goncharsky, and S. Durlevich, “Diffractive Optical Element with Asymmetric Microrelief for Creating Visual Security Features,” Opt. Express 23 (22), 29184-29192 (2015).
  9. A. Goncharsky, A. Goncharsky, and S. Durlevich, “Diffractive Optical Element for Creating Visual 3D Images,” Opt. Express 24 (9), 9140-9148 (2016).
  10. L. B. Lesem, P. M. Hirsch, and J. A. Jordan, “The Kinoform: A New Wavefront Reconstruction Device,” IBM J. Res. Dev. 13 (2), 150-155 (1969).
  11. P. M. Hirsch, J. A. Jordan, and L. B. Lesem, Method of Making an Object Dependent Diffuser US. Patent No. 3, 619, 022 (3 November 1971).
  12. A. V. Goncharsky and A. A. Goncharsky, Computer Optics and Computer Holography (Mosk. Gos. Univ., Moscow, 2004) [in Russian].
  13. A. N. Tikhonov, “On the Stability of Inverse Problems,” Dokl. Akad. Nauk SSSR 39 (5), 195-198 (1943).
  14. A. Neubauer, “Tikhonov-Regularization of Ill-Posed Linear Operator Equations on Closed Convex Sets,” J. Approx. Theory 53 (3), 304-320 (1988).
  15. A. N. Tikhonov, A. V. Goncharsky, V. V. Stepanov, and A. G. Yagola, Numerical Methods for the Solution of Ill-Posed Problems (Kluwer, Dordrecht, 1995).
  16. A. Bakushinsky and A. Goncharsky, Ill-Posed Problems: Theory and Applications (Kluwer, Dordrecht, 1994).
  17. B. T. Polyak, Introduction to Optimization (Nauka, Moscow, 1983; Optimization Software, New York, 1987).
  18. A. V. Goncharsky, V. V. Popov, and V. V. Stepanov, Introduction to Computer Optics (Mosk. Gos. Univ., Moscow, 1991) [in Russian].
  19. J. R. Fienup, “Phase Retrieval Algorithms: A Comparison,” Appl. Opt. 21 (15), 2758-2769 (1982).
  20. J. R. Fienup, “Iterative Method Applied to Image Reconstruction and to Computer-Generated Holograms,” Opt. Eng. 19 (3), 297-305 (1980).
  21. N. C. Gallagher and B. Liu, “Method for Computing Kinoforms that Reduces Image Reconstruction Error,” Appl. Opt. 12 (10), 2328-2335 (1973).
  22. A. A. Goncharsky and S. R. Durlevich, “Nano-Optical Elements for the Forming of 2D Images,” Vychisl. Metody Programm. 11, 246-249 (2010).
  23. A. A. Goncharsky and S. R. Durlevich, “A Problem of Synthesis of Nano-Optical Elements for the Formation of Dynamic Images,” Vychisl. Metody Programm. 14, 343-347 (2013).

Загрузки

Опубликован

2020-02-04

Как цитировать

Гончарский А.А., Дурлевич С.Р. Об одной обратной задаче синтеза нанооптических защитных элементов для визуального и автоматизированного контроля // Вычислительные методы и программирование. 2020. 21. 56-63. doi 10.26089/NumMet.v21r105

Выпуск

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)