Лазерный мир

Лазер, фаза, оптический клон

Зажигается свет, и из висящего на стене черного квадрата, обрамленного рамкой, выходит древнеримский бог торговли Меркурий. Стремится куда-то на очередное задание: в руке кадуцей, на ногах сандалии с крылышками, на голове такой же шлем. А выражение лица восторженное и слегка озабоченное. Объемная иллюзия, витающая в воздухе.

— Секрет волшебства — в возможности зарегистрировать фазу световой волны, — возвращает к реальности заместитель директора по науке и инновационной деятельности предприятия «Голографическая индустрия» П. Моисеенко. — Для этого используется лазер. Пучок когерентного света, который он излучает, раздваивают. Один пучок направляется на фигурку, отражается от нее и достигает фотопластины — стекла с очень тонким фоточувствительным слоем. Туда же, но напрямую, приходит другой пучок. Они встречаются и взаимодействуют. Фиксация фазы произошла. Мозг человека достраивает картинку, воспринимая ее как объемный предмет.

Технологию открыл в 1947 году британский ученый Денеш Габор, за что чуть позже удостоился Нобелевской премии. Работают его последователи и в Минске, предлагая прикладные решения, характеризующиеся новизной даже в глобальном масштабе.

Таинство превращения

В основе одного из таких решений — кристаллограммы — использование поляризации света.
— Голограмма является результатом фиксации всех параметров световой волны: амплитуды, частоты и фазы. Название принципа переводится как «описываю полностью», — поясняет Пётр Васильевич. — Есть еще одно свойство света — поляризация. Видеть ее Всевышний нас не сподобил, а вот пчелки, например, по ней как раз и ориентируются.

Внешне кристаллограмма малопримечательна: опытный образец выглядит как пластинка серебристого полимерного материала. Но подносишь к нему поляризатор — особую тонкую пленочку, — и из окошка улыбается Клара Шуман, выдающаяся пианистка эпохи романтизма.

— Когда работаешь над новым, вполне естественно опираться на старое: пионерские, с нуля, изобретения сегодня крайне редки, — акцентирует внимание Пётр Васильевич. — Один из изученных мною немецких патентов содержал изображение Клары Шуман в позитиве и негативе. Разумеется, наш патент должен был имеющуюся механику превзойти: мы повторили портрет, но дополнили структуру изображения портретом ее супруга Роберта, знаменитого композитора.

Кристаллограмма в исполнении белорусских специалистов обрела широкий спектр динамических эффектов: поворачиваем поляризатор под другим углом — и Клара превращается в Роберта. В соседнем окошке наблюдаем задумчивого Максима Богдановича. Небольшая манипуляция с поляризатором — и черты лица классика растворяются в девичьем образе с гравюры Стасиса Красаускаса «Юность», бессменной эмблемы одноименного литературно-художественного журнала.

Толщиной в микроны

Хитрые превращения имеют прикладное значение, которое заключается в обеспечении надежной защиты документов, бланков строгой отчетности, ценных бумаг. Хороший пример — акцизные марки и контрольные (идентификационные) знаки. Подумать только, над маленькой маркой корпят сразу несколько солидных предприятий: специалисты работают с бумажной основой, самоклеящимся материалом, голографическими, поляризационными и полиграфическими средствами защиты.

— Японцы придумали мощный цветной копировальный аппарат. На нем можно даже деньги «печатать». Отсюда необходимость организации защиты, которую не сможет повторить самая умная машина. Вот и вышли на использование поляризации: важно не ограничиваться простой голограммой, а внедрять в нее динамические изображения, — детализирует специалист, — чтобы злоумышленник, повторяя защиту, встречал как можно больше препятствий. Поэтому, если одновременно задействовать возможности голографии, точной механики, химии, повторить изделие будет труднее, а то и вовсе невозможно.

До 2017 года на протяжении десятка лет основным средством защиты служила юниграмма — более простое поляризационное изображение. Возникла необходимость в усложнении. Так и родилась кристаллограмма, которая уже седьмой год служит основным средством защиты ценных бумаг и документов. Для этого пришлось освоить производство жидких кристаллов.

— Они могут передавать и цвета, усложняя защитный рисунок. Это весьма перспективное средство. Вместе с тем я не знаю, кто еще в мире, кроме нас, привлек жидкие кристаллы к этому делу, за исключением, может, создания опытных образцов. В промышленном масштабе первыми сделали это мы. Стоит, конечно, недешево, но поскольку те же акцизные марки — продукция тиражная, выпускающаяся десятками миллиардов штук, себестоимость остается в пределах разумного, — констатирует собеседник.

Не менее важная разработка — многослойный оптический защитный элемент для биометрического паспорта. Номер документа на развороте форзаца прикрыт прозрачной пленкой, при наложении на которую поляризатора становится видна контрольная картинка.

— Это наиболее сложное, что мы сумели сделать за всю историю предприятия, — признается Пётр Васильевич. — Смотрите, пленочка почти сливается с поверхностью бумажной основы, а там, представьте, 14 слоев, и каждый толщиной в микрон.

Источник: https://minsknews.by/kak-zashhishhayut-kontrolnye-znaki-i-pri-chem-zdes-gologramma/