Об одной обратной задаче синтеза нанооптических защитных элементов для визуального и автоматизированного контроля
Авторы
-
А.А. Гончарский
-
С.Р. Дурлевич
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.
Раздел
Раздел 1. Вычислительные методы и приложения
Библиографические ссылки
- R. L. van Renesse, Optical Document Security (Artech House, Boston, 2005).
- 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).
- A. A. Goncharsky, “On the Problem of Synthesis of Nano-Optical Elements,” Vychisl. Metody Programm. 9, 405-408 (2008).
- S. R. Durlevich, “Computer Synthesis of Diffractive Optical Elements for Forming 3D Images,” Vychisl. Metody Programm. 18, 11-19 (2017).
- P. Rai-Choudhury (Ed.), Handbook of Microlithography, Micromachining, and Microfabrication , Vol. 1: Microlithography (SPIE Opt. Eng. Press, Bellingham, 1997).
- 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).
- A. Goncharsky and S. Durlevich, “Cylindrical Computer-Generated Hologram for Displaying 3D Images,” Opt. Express 26 (17), 22160-22167 (2018).
- 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).
- A. Goncharsky, A. Goncharsky, and S. Durlevich, “Diffractive Optical Element for Creating Visual 3D Images,” Opt. Express 24 (9), 9140-9148 (2016).
- 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).
- 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).
- A. V. Goncharsky and A. A. Goncharsky, Computer Optics and Computer Holography (Mosk. Gos. Univ., Moscow, 2004) [in Russian].
- A. N. Tikhonov, “On the Stability of Inverse Problems,” Dokl. Akad. Nauk SSSR 39 (5), 195-198 (1943).
- A. Neubauer, “Tikhonov-Regularization of Ill-Posed Linear Operator Equations on Closed Convex Sets,” J. Approx. Theory 53 (3), 304-320 (1988).
- 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).
- A. Bakushinsky and A. Goncharsky, Ill-Posed Problems: Theory and Applications (Kluwer, Dordrecht, 1994).
- B. T. Polyak, Introduction to Optimization (Nauka, Moscow, 1983; Optimization Software, New York, 1987).
- A. V. Goncharsky, V. V. Popov, and V. V. Stepanov, Introduction to Computer Optics (Mosk. Gos. Univ., Moscow, 1991) [in Russian].
- J. R. Fienup, “Phase Retrieval Algorithms: A Comparison,” Appl. Opt. 21 (15), 2758-2769 (1982).
- J. R. Fienup, “Iterative Method Applied to Image Reconstruction and to Computer-Generated Holograms,” Opt. Eng. 19 (3), 297-305 (1980).
- N. C. Gallagher and B. Liu, “Method for Computing Kinoforms that Reduces Image Reconstruction Error,” Appl. Opt. 12 (10), 2328-2335 (1973).
- A. A. Goncharsky and S. R. Durlevich, “Nano-Optical Elements for the Forming of 2D Images,” Vychisl. Metody Programm. 11, 246-249 (2010).
- 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).