JIS Z 8792:2011 ホログラムの記録特性測定方法

                                                                                   Z 8792 : 2011

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 原理・・・・[2]
•  5 測定方法・・・・[3]
•  5.1 一般事項・・・・[3]
•  5.2 座標系の定義・・・・[3]
•  5.3 ホログラムの記録環境・・・・[4]
•  5.4 測定装置及び器具・・・・[4]
•  5.5 露光特性曲線の測定方法・・・・[5]
•  5.6 半値露光量の測定方法・・・・[6]
•  5.7 R値の測定方法・・・・[7]
•  5.8 屈折率変調量の測定方法・・・・[7]
•  6 測定結果の記載・・・・[8]
•  6.1 一般事項・・・・[8]
•  6.2 測定対象に関する情報の記載・・・・[8]
•  6.3 露光特性曲線及び半値露光量の測定結果の記載・・・・[8]
•  6.4 R値の測定結果の記載・・・・[9]
•  6.5 屈折率変調量の測定結果の記載・・・・[9]
•  附属書A(参考)二光束干渉によるホログラムの記録光学系の組立手順及び安定性の確認・・・・[11]
•  附属書B(参考)ホログラムの記録手順・・・・[13]
•  附属書C(参考)二光束干渉によるホログラムの干渉じまと入射角度との関係・・・・[14]

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――――― [JIS Z 8792 pdf 1] ―――――

Z 8792 : 2011

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,独立行政法人産業技術総合研究所(AIST)
から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経
て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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――――― [JIS Z 8792 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                          JIS
                                                                              Z 8792 : 2011

ホログラムの記録特性測定方法

Methods for measurement of hologram recording characteristics

序文

  ホログラムは,光の干渉及び回折の現象を利用した光学素子であり,多くの分野で利用されている。ホ
ログラムを作製するための記録材料に関してその記録特性を測定するためには,共通の条件によってホロ
グラムの記録材料を露光し,かつ,得られるホログラムの回折効率を測定する必要がある。ホログラムの
用語,及び光学特性に係る重要な評価項目(回折効率,角度選択性及び波長選択性)の測定方法はJIS Z 8791
に規定しているが,ホログラムの記録に関する規定は別途規定する必要がある。そこで,この規格によっ
てホログラムの記録にかかわる光学的な記録特性を測定する方法を提供する。

1 適用範囲

  この規格は,ホログラムの記録にかかわる光学的な記録特性(露光特性曲線,半値露光量,R値及び屈
折率変調量)の測定方法について規定する。ただし,ホログラムの記録材料を構成する物質は,限定しな
い。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS Z 8120 光学用語
    JIS Z 8791 ホログラムの回折効率及び関連する光学特性の測定方法

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS Z 8120及びJIS Z 8791によるほか,次による。
3.1
露光量(exposure)
  ホログラムの記録材料にホログラムを記録するときの,記録材料面でのレーザ光放射照度と露光時間と
の積。マイクロジュール毎平方センチメートル(μJ/cm2),又はミリジュール毎平方センチメートル(mJ/cm2)
の単位で表す。
    注記 放射照度の測定のとき,光検出器に対して物体波又は参照波が斜めに入射すると光検出器の受
          光表面における反射によって正しく放射照度の測定ができないときがある。そのときには,光
          検出器を物体波又は参照波にほぼ垂直に入射させて放射束を測定した後に,その値を記録材料
          面における光束の断面積で除すればよい。

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Z 8792 : 2011
3.2
(ホログラムの)露光特性曲線(exposure characteristic curve)
  横軸を露光量,縦軸を回折効率として測定値をグラフにしたホログラムの記録材料の特性を表す曲線。
    注記 η−E特性曲線とも呼ぶ。
3.3
(ホログラムの)半値露光量(exposure at half maximum)
  露光特性曲線において,最も高い回折効率の50 %を達成し得る最も少ない露光量。
    注記 ホログラムの記録材料のホログラムの記録に関する感度を表す尺度の一つ。数字が小さいほど,
          少ない露光量でホログラムが記録できることを示す。
3.4
R値(R-value)
  ある空間周波数の干渉じまを記録したホログラムの回折効率。干渉じまの空間周波数には,空気中にお
いて観測される値を用いる。
    注記 ホログラムにおける空間的に識別できる細かさに関する記録材料の解像力を示す指標。細かな
          干渉じまにおいても,高いR値(回折効率)を達成できる記録材料は,ホログラムにおいて高
          い解像力をもつ記録材料といえる。例えば,干渉じまの空気中における空間周波数が1 000本
          /mmである条件において記録されたホログラムの回折効率が30 %とすると,R (1 000)=30とな
          る。
3.5
(ホログラムの)空間周波数(spatial frequency)
  干渉じまの単位長さ当たりの数。
    注記 干渉じまが示す周期的パターンの密度を指し,単位長さ当たり繰り返される干渉じまの本数(本
          /mm)で表す。干渉じまの間隔の逆数に比例する。
3.6
(ホログラムの)屈折率変調量(amplitude of refractive index modulation)
  ホログラムの記録材料の屈折率差によって位相を変調する位相型ホログラムにおいて,干渉じまの明暗
に相当する部分の屈折率が記録材料の平均屈折率からどれだけ変化しているかを示す数値。
    注記 ホログラムの記録材料の位相変調能力を示す指標。                  する。

4 原理

  図1のようなホログラムの記録光学系を用い,平面波同士の二光束干渉によってホログラムの記録を行
い, かつ,JIS Z 8791の5.5(回折効率の測定方法)によって求めた回折効率の値と露光条件との関係か
ら,露光特性曲線,半値露光量,R値及び屈折率変調量を得る。
  なお,この規格では,平面波の二光束干渉によって作製したホログラムの回折効率を測定することで,
ホログラムの記録における記録特性を測定する。

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                                                                                   Z 8792 : 2011
                a) 透過型ホログラム                          b) 厚い反射型ホログラム
                                  図1−ホログラムの記録光学系

5 測定方法

5.1 一般事項

  ホログラムの記録特性には,露光特性曲線,半値露光量,R値及び屈折率変調量があるが,ホログラム
の記録特性の測定は,JIS Z 8791によって測定される回折効率を基に次の方法に従わなければならない。
  露光特性曲線,又は半値露光量の測定に当たっては,露光量を変化させながら複数のホログラムを作製
し,かつ,それぞれのホログラムの回折効率を測定する。R値の測定に当たっては,特定の空間周波数を
もつ干渉じまが得られるように二光束の入射角度を調整し,一つ又は複数のホログラムを作製し,かつ,
それぞれのホログラムの回折効率を測定する。屈折率変調量の測定に当たっては,JIS Z 8791の5.5(回折
効率の測定方法)に規定するいずれかの測定方法によって回折効率を測定し,回折効率の測定に用いた光
の波長,ホログラムの厚さ,二光束の入射角度,ホログラムの平均屈折率,及び測定された回折効率を関
係式に代入して値を算出する。

5.2 座標系の定義

  座標軸及び光波の角度は,次による。
a) 記録材料面をxy平面とし,かつ,垂直な方向をz軸とする。
b)   軸は,物体波又は再生波の進行する方向を正とする。
c) 入射角度θ[度(°)又はrad]は,図2のように,z軸正方向と光波の延長線とがなす角度(符号は,
    反時計回りが正)とする。

――――― [JIS Z 8792 pdf 5] ―――――

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