[发明专利]凹面全息光栅制作中的曝光光路系统及调整回转中心的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种凹面全息光栅制作中的曝光光路系统及调整回转中心的方法，属于光谱技术领域。

背景技术

凹面全息光栅是用于可见、紫外区的多波段分光器件，具有聚焦特性，不需要准直光学系统和照相光学系统即能形成光谱。通过合理设计，选择记录光源的位置、记录波长和波前形状，可以在给定波长范围内消除或减少凹面全息光栅的像差。

在全息凹面光栅的制作过程中，一个关键的工艺流程就是，将涂有光致抗蚀剂的光栅基底放在干涉场中，由光致抗蚀剂记录干涉场中的干涉条纹。通过凹面光栅的理论计算及优化可以得出两束记录球面波与凹面全息光栅基片中心的距离，以及这两束球面波主光线与凹面全息光栅基片法线的夹角。理论分析和计算结果表明，通过改变球面波的位置可以改变像差的大小，进而达到消除光学系统中的像散和慧差的目的。因此，精确确定转台的回转中心，使得凹面全息光栅基片中心位于转台的回转中心上，对于制作凹面光栅有着非常重要的意义，尤其是对像差的减少和消除至关重要。发明专利(公开号：CN101082480A)利用千分表给出了一种在凹面光栅制作光路中测量波源点与毛坯中心点距离的方法，但是没有给出回转中心调整方法，本发明提出了一种在凹面光栅制作曝光光路中调整回转中心的方法。

发明内容

本发明公开了一种凹面全息光栅制作中的曝光光路系统及调整回转中心的方法，以弥补现有技术的缺失。本发明系统搭建容易，调整方法简便，可以精确调整凹面光栅的最低点处于罗兰圆上，减少误差，使制作的凹面全息光栅获得意想不到的效果。

本发明技术方案是这样实现的：

凹面全息光栅制作中的曝光光路系统，包括：光源，第一全反镜，分束镜，第二全反镜，第三全反镜，第一空间滤波器，第二空间滤波器，凹面全息光栅基片，二维平移装置，第四全反镜。

A)凹面全息光栅制作中的曝光光路:

光源的光依次与第一全反镜，分束镜；第二全反镜，第三全反镜；第一空间滤波器；第二空间滤波器；凹面全息光栅基片通过光连接；凹面全息光栅基片放置于二维平移装置上方的夹具内；

B)所述的二维平移装置结构：

所述的二维平移装置底部连接旋转台，二维平移装置上表面设置有二维移动滑道，二维平移装置的上方连接移动滑块，移动滑块底部的滑轨与滑道连接，移动滑块相邻侧端分别连接X方向移动旋钮，Y方向移动旋钮，移动滑块上方固接夹具，曝光光路系统的凹面全息光栅基片置于夹具内。

凹面全息光栅制作中曝光光路系统的调整回转中心的方法，按照如下步骤进行：

步骤1）在旋转台上凹面全息光栅基片放置处放置第四全反镜，通过第二全反镜，使得从光源（出射的光线正入射到旋转台上的第四全反镜的中心，利用旋转台的旋转和二维平移装置的X方向移动旋钮,Y方向移动旋钮的旋钮调节，分别使旋转台顺时针方向旋转180度和90度，再次使得第二全反镜反射的光线正入射到旋转台上的第四全反镜的中心，此时第四全反镜的中心位置即为旋转台中心位置，将需要曝光的涂有光刻胶的凹面全息光栅基片置于第四全反镜的位置，即精确确定了凹面全息光栅基片中心位于罗兰圆上；

步骤2）、根据凹面全息光栅理论计算及优化的结果可以得出两束记录球面波与凹面全息光栅基片中心的距离，以及这两束球面波主光线与凹面全息光栅基片法线的夹角；通过改变球面波的位置可以改变像差的大小，进而达到消除光学系统中的像散和慧差的目的；根据计算结果，搭建凹面光栅的曝光光路装置，通过第一空间滤波器和第二空间滤波器使产生的球面波形成的干涉场对固定在夹具上的涂覆光刻胶的凹面全息光栅基片进行曝光。

本发明提供的凹面光栅曝光光路中精确调整回转中心的方法，可以精确调整凹面光栅的最低点处于罗兰圆上，减少误差，对于制作凹面光栅质量至关重要，尤其是对像差的优化起着决定作用。

附图说明

图1为本发明凹面全息光栅制作中曝光光路示意图；

图2为本发明固定凹面全息光栅基片的二维平移装置结构示意图。

1、光源，2、第一全反镜3、分束镜，4、第二全反镜，5、第三全反镜，6、第一空间滤波器，7、第二空间滤波器，8、凹面全息光栅基片，9、夹具，10、X方向移动旋钮，11、Y方向移动旋钮，12、二维平移装置，13、旋转台。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。