Details

Предмет исследования. Метод цветной маркировки стекол, основанный на объединении этапов лазерного обратного переноса покрытий и нанесения лазерно-индуцированных поверхностных периодических структур. Цель работы. Разработка двухэтапного метода создания меток типа радужных голограмм на поверхности оптически прозрачного материала методом обратного переноса металлических покрытий на поверхность материалов с последующим повторным облучением нанесенной пленки в режимах формирования лазерно-индуцированных поверхностных периодических структур при использовании одной технологической лазерной системы. Метод основан на лазерной абляции донорной титановой мишени, находящейся в контакте с акцепторной стеклянной подложкой, с дальнейшей лазерной обработкой перенесенного покрытия для создания лазерно-индуцированных поверхностных периодических структур. Процесс записи реализован с использованием одной технологической установки на базе иттербиевого волоконного наносекундного лазерного источника с двухкоординатной оптической сканирующей системой и фокусирующим объективом плоского поля. Основные результаты. Разработан новый метод создания меток типа радужных голограмм на поверхности материалов, прозрачных в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра, благодаря формированию лазерно-индуцированных поверхностных периодических структур. Сформированные рельефы обладают устойчивым периодом 0,73 +/- 0,04 мкм, в результате чего демонстрируют свойства дифракционной решетки и проявляют структурные цвета при освещении белым светом. Практическая значимость. Разработанный метод нанесения меток типа радужных голограмм послужит основой для создания защитных знаков на изделиях из стекла и других оптически прозрачных материалов.

Subject of study. Method for color laser marking of glasses based on combination of laser-induced backward transfer with laser-induced periodic surface structures formation. Aim of study. Development of a two-step method for creating marks such as rainbow holograms on the optically transparent material surface by the laser-induced backward transfer of metal coatings method, followed by re-irradiation of the deposited film in modes of formation of laser-induced surface periodic structures using one technological laser system. Method is based on laser-induced ablation of the donor titanium target in contact with acceptor glass, with subsequent lasing the transferred coating until laser-induced periodic surface structures creation. Recording is implemented using a single commercially-grade setup consisting of ns Yb-fiber laser source, 2D scanning system, and F-theta lens. Main results. The new laser-induced periodic surface structures method for creation of rainbow hologram-like signs was developed for marking the substrates transparent in the visible and near infrared bandwidths. The patterns formed show a consistent period of 0.73 +/- 0.04 mum and exhibit diffraction grating properties, yielding with structural colors when illuminated by white light. Practical significance. The developed method can be used for security labeling the products made from glass and other transparent materials.