[发明专利]实现一次曝光的切趾装置及方法

权利要求书

1. 实现一次曝光切趾装置，其特征是主要由紫外光（1）、聚焦柱透镜（3）、相位掩模板（4）、光敏光纤（5）和凹形柱面反射镜（10）组成，它们依次排列在紫外光路上。

2. 根据权利要求1所述的实现一次曝光切趾装置，其特征是所述凹形柱面反射镜（10）由基底（13）和高反射膜（14）组成，基底（13）的凹形柱面需要光学表面，其上针对写光栅的紫外光（1）镀高反射膜（14）。

3. 根据权利要求2所述的实现一次曝光切趾装置，其特征是所述基底（13）由玻璃制成，该玻璃为普通光学玻璃或石英玻璃。

4. 根据权利要求2所述的实现一次曝光切趾装置，其特征是所述高反射膜（14）由金属膜制成，该金属膜的材料包括铝。

5. 根据权利要求2所述的实现一次曝光切趾装置，其特征是所述的高反射膜（14）由多层介质膜制成，该多层介质膜的材料包括氧化锆和氧化硅。

6. 根据权利要求2所述的实现一次曝光切趾装置，其特征在于所述的凹形柱面反射镜（10）的凹形柱面曲率半径                                               由紫外光（1）的波长，相位掩模板（4）的条纹周期，以及所写光纤光栅（6）的长度来决定，计算公式为：

                               （1）。

7. 根据权利要求2所述的实现一次曝光切趾装置，其特征在于所述凹形柱面反射镜（10）上的高反射膜（14）的长度由所写光纤光栅（6）的长度来决定，计算公式为：

                                         （2）。

8. 根据权利要求2所述的实现一次曝光切趾装置，其特征在于所述的凹形柱面反射镜（10）的凹形柱面高度由平行紫外光（1）的高度，聚焦柱透镜的焦距，及凹形柱面的曲率半径来决定，需满足以下关系：

                                        （3）。

9. 根据权利要求2所述的实现一次曝光切趾装置，其特征在于所述的凹形柱面反射镜（10）的柱面轴线与光敏光纤（5）重合；高反射膜（14）的长度的中点与光纤光栅（6）的长度的中点的连线与入射的紫外光（1）光束中轴线重合。

10. 实现一次曝光切趾方法，其特征是利用权利要求1至9中任一权利要求所述一次曝光切趾装置，来实现基于凹形柱面反射镜的一次曝光切趾方法，具体是：具有切趾分布的紫外光（1）经过聚焦柱透镜（3）聚焦，透过相位掩模板（4）在光敏光纤（5）上写光纤光栅（6）；透过相位掩模板（4）的紫外光（1）形成的两束一级衍射光（9），入射到凹形柱面反射镜（10）后，由凹形柱面反射镜（10）分别将两束一级衍射光（9）的一半反射回去，反射回去的两束反射光（12）在光纤光栅（6）上重新聚焦，其焦线在光纤光栅（6）处正好首尾相连，连起来的焦线刚好将光纤光栅（6）完全覆盖，并形成反切趾分布对光纤光栅（6）进行折射率直流整形曝光，完成切趾光纤光栅的制作。