[发明专利]平面全息光栅制作中光栅基底的零级光定位方法

说明书

技术领域

本发明属于光谱技术领域中涉及的一种平面全息光栅制作中光栅基底的定位方法。 

背景技术

在平面全息光栅的制作中，光栅基底的定位精度会直接影响光栅常数的精确度，利用零级光对光栅基底进行定位能够保证光栅常数的精确度。 

平面全息光栅是通过光刻胶记录下两相干光束的干涉条纹后经显影制作而成，其光栅常数由干涉条纹周期决定。制作平面全息光栅时的干涉条纹周期非常小，实际中难以对其进行直接的精确测量。常规的检测方法一般都是在完成光栅制作后，通过测量光栅0级与1级衍射光的夹角来计算光栅常数，测量误差较大，光路调整过程没有固定的基准可依，仅凭经验进行调整，往往要经过多个光栅制作回合，并且很难达到要求的精度。与本发明最为接近的已有技术是中国专利号为CN1544994的专利，提出一种平面全息光栅制作中精确控制光栅常数的方法，平面全息光栅曝光装置结构示意图如图1所示。激光光源1发出的光束经第一平面反射镜2和第二平面反射镜3反射，再经空间滤波器4扩束滤波后成为球面波，球面波经准直反射镜5准直后成为平行光，在平行光光路里放置第五平面反射镜8引出一束平行光，再经第六平面反射镜9反射后到达半反半透镜10，调整第六平 面反射镜9使通过半反半透镜10的反射光和透射光均以自准直衍射角入射到标准机刻反射光栅11上，这两束光经标准机刻反射光栅11的±1级自准直衍射后，各自按它们的入射方向原路返回，再经半反半透镜10之后，-1级的反射光和+1级的透射光在半反半透镜10的另一侧重叠，在接收屏12上形成干涉条纹。这时，将第五平面反射镜8和第六平面反射镜9以及标准机刻反射光栅11撤走并保持半反半透镜10和接收屏12位置不变，在平行光束中放置第三平面反射镜6和第四平面反射镜7，调整两束反射光方向使它们在接收屏上形成与原来一样的干涉条纹。这样，在放置标准机刻反射光栅11的区域由第三平面反射镜6和第四平面反射镜7的反射光束交汇形成的干涉场的条纹周期就与标准机刻反射光栅11的光栅常数相同，将涂有光刻胶的光栅基底放置到标准机刻反射光栅11的位置进行曝光、显影就可以制得具有标准光栅常数的平面全息光栅。 

该方法存在的主要问题是：实际操作中撤走标准机刻反射光栅11后，很难将待曝光的光栅基底还原到标准机刻反射光栅11原来的位置，如果待曝光的光栅基底法线偏离标准机刻反射光栅11的法线方向，则必然使制作出光栅的光栅常数产生误差。待曝光的光栅基底法线偏离标准机刻反射光栅11的法线方向越多，制作出光栅的光栅常数误差越大。 

发明内容

为了克服已有技术存在的问题，本发明的目的在于建立一种简便可行的在平面全息光栅制作中采用零级光对光栅基底进行精确定位的方法。