![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Основные проблемы синтеза плоских оптических элементов связаны с необходимостью решения обратных задач расчета микрорельефа плоских оптических элементов. Другой проблемой является технология синтеза рассчитанного микрорельефа. Точность изготовления микрорельефа для плоских оптических элементов должна составлять доли длины волны. В оптическом диапазоне длин волн для некоторых задач точность формирования микрорельефа должна составлять 20-30 нм, поэтому разрабатываемые технологии реально относятся к нанотехнологиям. Целью работы является разработка нанооптических технологий для защиты от подделки документов, паспортов, банкнот и т.п. Новые результаты будут получены в области защитных оптических технологий как для визуального контроля подлинности, так и для экспертного контроля.
The main problem arising in the field of development of flat optical elements is that computing the micro-relief of optical elements requires solving inverse problems. Another problem is micro-relief fabrication technology. Flat optical elements require sub-wavelength fabrication precision. In some applications, 20-30 nm precision is required for visible light wavelengths, therefore the technology being developed belongs to the category of nanotechnology. The aim of the work is developing nano-optical technologies for counterfeit protection of documents, passports, banknotes, etc. New results will be obtained in the field of optical security technology, including visual and expert authenticity control.
В проекте будут получены теоретические результаты, связанные с разработкой методов решения обратных задач плоской оптики. Будут совершенствоваться также технологии формирования микрорельефа с помощью электронно-лучевой литографии. Новые результаты будут получены в области защитных оптических технологий, как для визуального контроля подлинности, так и для экспертного контроля. Планируется внедрение результатов работ в области оптических технологий для защиты государственных документов в рамках хоздоговоров.
В лаборатории предложены новые методы решения прямых и обратных задач плоской дифракционной оптики в приближении Френеля. Разработаны эффективные алгоритмы и написаны пакеты программ расчета структуры компьютерно - синтезированных оптических дифракционных элементов, решающие широкий круг задач фокусировки лазерного излучения. Работы в этом направлении неоднократно докладывались на международных научных конференциях, опубликованы монографии и статьи в высокорейтинговых журналах. Область применения - защитные технологии. Объектами защиты являются: ценные бумаги, товары народного потребления. Впервые в мировой практике были разработаны и внедрены в практику защиты государственных документов защитные голограммы со скрытыми изображениями, идентифицируемыми в лазерном излучении. На площадях НИВЦ развернут и введен в эксплуатацию аппаратный комплекс для защиты оригиналов компьютерных голограмм на базе установки электронно-лучевого экспонирования ZBA-21. Проведена наладка и аппаратное сопряжение установки ZBA-21 и IBM PC в единый комплекс. Разработано программное обеспечение комплекса на базе IВМ РС и ZBA-21 для синтеза цифровых голограмм. Изготовлены голограммы для НИВЦ МГУ, факультета ВМК МГУ. По заказу НТЦ «Атлас», «ГОЗНАК» и т.д. изготовлены оригиналы голограмм для защиты товаров народного потребления.
В рамках госбюджетной темы НИР «Обратные задачи синтеза плоской компьютерной оптики» были разработаны методы синтеза нанооптических защитных элементов для визуального контроля. Наиболее важные результаты получены в задачах синтеза дифракционных оптических элементов для формирования трехмерного изображения. Обратная задача синтеза нанооптических защитных элементов рассматривалась конечно параметрическая задача с общим числом параметров порядка 2 миллионов. Показана принципиальная возможность синтеза специальных защитных нанооптических элементов для автоматизированного контроля. Разработанные методы включают в себя как расчёт защитного элемента, так и его прецизионное изготовление с помощью электроннолучевой технологии. Точность изготовления микрорельефа составляет порядка 20 нанометров. Нанооптические элементы надёжно защищены от подделок. Разработанные технологии могут быть использованы для защиты от подделок документов и ценных бумаг.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
3 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Обратные задачи синтеза плоской компьютерной оптики 3 |
Результаты этапа: В рамках указанной темы решалась задача разработки методов автоматизированного контроля подлинности нанооптических элементов для защиты банкнот. Оптические защитные элементы позволяют формировать изображение в отражённом свете. Для формирования изображений можно использовать белый свет и лазерное излучение. Наиболее перспективным для автоматизированного контроля подлинности является использование оптических элементов, в которых визуализация изображений осуществляется с помощью лазерного излучения. Разработаны принципы формирования структуры нанооптических элементов и защитных признаков, инвариантных относительно сдвига оптического защитного элемента относительно устройства контроля. Важнейшей проблемой для автоматизированного контроля является защищённость оптических элементов от подделок. Использование нанооптических элементов, формирующих асимметричное относительно нулевого порядка изображение, позволяет надёжно защитить нанооптические элементы от имитации или подделки. Предложены защитные признаки, позволяющие осуществлять автоматизированный контроль, инвариантный относительно поворота в заданном диапазоне углов. Совместно с ФГУП “ГОЗНАК” в 2014 году получен патент RU2514993 на “Способ контроля бумаги и устройство для его осуществления (варианты)”. Патент подан от ФГУП “ГОЗНАК”, соавторами патента являются 4 сотрудника лаборатории РСАОИ. Изобретение относится к технологиям контроля бумаги (в том числе банкнотной) с оптическими защитными элементами. Технический результат заключается в обеспечении высокой надёжности распознавания и инвариантности процедуры контроля в трактах счётно-сортировальных машин. Другим направлением работы лаборатории по теме “Обратные задачи синтеза плоской компьютерной оптики” является разработка нанооптических элементов для формирования 3D изображений. Методом математического моделирования определены оптимальные параметры оптических элементов, формирующих 3D изображения для визуального контроля. В 2014 году выполнены работы по Договору N72-2014/01 с ФГУП «Гознак» на НИР «Расчёт, разработка дизайна и изготовление по электронно-лучевой технологии двух оригиналов мастер-матриц голографических защитных элементов». Сотрудником лаборатории Гончарским А.А. сделан на доклад на международной конференции “High Security Printing Conference Europe” в Милане, Италия 18-19 февраля 2014 года: "Automatic Control of Nano-Optical Elements and Devices for their Implementation" | ||
4 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Обратные задачи синтеза плоской компьютерной оптики 4 |
Результаты этапа: В 2015 году в лаборатории РСАОИ были проведены работы связанные с разработкой плоских оптических элементов для формирования 2D и 3D изображений. Были продолжены работы по разработке защитных нанооптических элементов для визуального и автоматизированного контроля подлинности. Для решения задачи используются математические методы распознавания образов и методы решения обратных задач. Предложена процедура идентификации инвариантная относительно поворота и сдвига изображения. Для синтеза нанооптических элементов для автоматизированного контроля может быть использована электронно-лучевая литография. Наиболее эффективным является использование нанооптических элементов с асимметричным микрорельефом. Методами математического моделирования исследовалась обратная задача синтеза нанооптических элементов для формирования изображений для автоматизированного контроля подлинности. Разработаны методы синтеза оптических элементов, формирующих изображения устойчивые к частичной деформации и повреждению микрорельефа.По результатам работы в 2015 году опубликована статья в журнале "Вычислительные методы и программирование" и статья в журнале «Optics Express». | ||
5 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Обратные задачи синтеза плоской компьютерной оптики 5 |
Результаты этапа: В 2016 году в рамках госбюджетной темы НИР были разработаны методы синтеза нанооптических элементов с гладкой фазовой функцией. Синтез нанооптических элементов включает в себя решение обратной задачи расчёта фазовой функции плоского фазового оптического элемента и само изготовление микрорельефа дифракционного элемента. Для решения обратной задачи синтеза и математического моделирования использовались модель геометрической оптики и скалярная волновая модель Френеля. Для изготовления микрорельефа использована электроннолучевая технология. С использованием электроннолучевого генератора НИВЦ МГУ с разрешением 0,1 микрона были синтезированы нанооптические элементы с гладкой фазовой функцией для оптического диапазона длин волн. Глубина микрорельефа 0,6 микрона, точность изготовления микрорельефа порядка 20 нанометров. В ходе работ по теме НИР были исследованы возможности использования нанооптических элементов для контроля подлинности документов. Определены основные параметры нанооптических элементов для автоматизированного контроля подлинности как в монохроматическом свете, так и при освещении дневным светом нанооптического элемента. С помощью электроннолучевой технологии изготовлены нанооптические элементы для автоматизированного контроля. В 2016 году по теме НИР опубликована одна печатная работа в высокорейтинговом журнале «Express Optics» и одна статья в журнале из перечня ВАК. Сделаны два доклада на международных конференциях по защитным оптическим технологиям. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".