[发明专利]激光全息直接打印的干板精密定位装置和方法

说明书

本发明属于全息术领域，具体涉及一种激光全息直接打印的干板精密定位装置和方法。干板精密定位装置由光源、扩束准直镜、平面反射镜、空间光调制器、孔径光阑、双远心镜头、手动数显平移台、剪式升降台、标准检验干板、全息干板夹持件、二维角度精密调节仪、位移平台、CCD相机和计算机组成，标准检验干板与全息干板夹持件是经特殊加工制作的；干板精密定位方法为利用CCD相机观察空间光调制器的衍射像，按照一定顺序和方法配合调节二维角度精密调节仪、手动数显平移台与剪式升降台，最终保证干板与双远心镜头的距离位于镜头的清晰成像范围内，避免激光全息直接打印时可能产生的离焦现象，提高全息图的打印与再现效果。

技术领域

本发明属于全息术领域，具体涉及一种激光全息直接打印的干板精密定位装置和方法。

背景技术

计算机计算全息干涉条纹后，通过双远心镜头缩微系统，将干涉条纹分块逐次打印到全息记录介质上的技术称为激光全息直接打印技术。由于双远心镜头的清晰成像距离亦即像方景深有限，当干板与双远心镜头的距离不在该范围内时，打印到全息记录介质上的计算全息条纹将会产生离焦现象，这将导致全息图再现质量的下降，甚至无法再现原物。由于全息干板是固定在位移平台上，跟随控制台的操纵信号在水平方向和垂直方向分别运动，运动过程中，当干板平面与位移平台运动平面不平行时，或者干版本身的平面度不够时，离焦现象可能随时出现，并出现在干板运动过程中的任意位置，极大的影响全息图的打印质量。

全息图的再现效果与激光全息直接打印条纹的清晰度密切相关，打印过程中应当极力避免离焦现象的发生。专利CN104181131B提出了一种红外调制光致发光二维成像光路自动定位校准装置，专利CN2555526Y设计了一种实时全息干涉的精密复位微调全息干板支架，然而以上方法并不适用于激光全息直接打印系统。目前在进行激光全息直接打印时，多是依靠人工经验或者使用大焦深的双远心镜头来克服该缺陷，并没有快速准确地避免离焦现象产生的方法。

本发明提出一种激光全息直接打印的干板精密定位装置和方法，可对干板进行精密定位，避免离焦现象的产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光全息直接打印的干板精密定位装置和方法，以避免打印过程中离焦现象的产生，提高全息图的打印与再现效果。

本发明的特征在于，激光全息直接打印的干板精密定位装置，至少含有光源、扩束准直镜、平面反射镜、空间光调制器、孔径光阑、双远心镜头、手动数显平移台、剪式升降台、标准检验干板、全息干板夹持件、二维角度精密调节仪、位移平台、CCD相机和计算机。其中，计算机既向空间光调制器加载图像，又向位移平台传递控制信号，同时还接受并显示由CCD相机采集到的图像。剪式升降台固定在手动数显平移台上，双远心镜头固定在剪式升降台上，通过配合使用手动数显平移台与剪式升降台，可在水平向和高低向分别调节双远心镜头的位置。二维角度精密调节仪固定在位移平台上，全息干板夹持件固定在二维角度精密调节仪上，标准检验干板可固定于全息干板夹持件中，利用二维角度精密调节仪，可在位移平台的两个运动轴线方向分别调节标准检验干板的角度。标准检验干板与全息干板夹持件是经特殊加工制作的，利用激光刻字技术在普通全息记录干板有药面的四个角上印刻相同的空心图案，如“口”字形，将此全息干板作为标准检验干板。全息干板夹持件包括固定件和活动件两部分，各有一凹槽，通过调节活动件的位置，可以改变凹槽的间距，标准检验干板可插入并固定于凹槽之中。

采用本发明进行干板精密定位的步骤为：利用计算机将一纯白色方形图像加载至空间光调制器，作为精密定位标准检验图案。光源产生光束，经扩束准直镜扩束准直后，调节平面反射镜的角度，使该光束以某一角度照射空间光调节器，空间光调制器将会产生方形图像的多级衍射像，其中一个衍射像在传播过程中水平向与高低向的空间位置保持不变，利用孔径光阑选取该级衍射像后，经双远心镜头的缩微作用传递到标准检验干板。