[发明专利]一种大口径激光曝光系统

说明书

本发明属于光学元件制作领域，具体涉及一种用于制作衍射光学元件的具有大曝光尺寸的大口径激光曝光系统。该激光曝光系统包括上导光棱镜、下导光棱镜、波导板、蓄液槽和支撑机构，通过分别位于波导板的上下两侧的上导光棱镜和下导光棱镜，将上下两束入射激光以一定角度照射到波导板的曝光区域，在波导板中形成干涉条纹。该激光曝光系统结构简单，能够制作大尺寸衍射光学元件。

技术领域

本发明属于光学元件制作领域，具体涉及一种用于制作衍射光学元件的具有大曝光尺寸的大口径激光曝光系统。

背景技术

利用激光具有的单色性、相干性及方向性好的特点，通过对激光器出射的激光束进行扩束、准直等处理，使相干光束以指定角度照射到感光材料上，能够形成干涉条纹并记录在试片感光材料内。但是，目前常用的衍射光学元件制作装置，所能制作的衍射光学元件尺寸较小，无法满足大尺寸使用的需要。因此，需要开发出一种结构简单并且具有大曝光尺寸的激光曝光系统。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提出一种大口径激光曝光系统，以解决如何制作大尺寸衍射光学元件的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种大口径激光曝光系统，该激光曝光系统包括上导光棱镜、下导光棱镜、波导板、蓄液槽和支撑机构；其中，

上导光棱镜和下导光棱镜，分别位于波导板的上下两侧，用于将上下两束入射激光以一定角度照射到波导板的曝光区域，在波导板中形成干涉条纹；其中，与波导板的下表面接触的下导光棱镜的激光出射面具有凸台结构；

波导板，包括感光材料，用于通过曝光方式记录由上下两束入射激光产生的干涉条纹，形成衍射光学元件；其中，波导板的上表面与上导光棱镜的激光出射面接触，波导板的下表面与下导光棱镜的凸台结构接触；波导板能够在上导光棱镜和下导光棱镜之间，沿水平方向移动，以调整曝光区域的位置；

蓄液槽，用于承载具有一定折射率的匹配液；其中，蓄液槽的底面开设有与凸台结构的形状和尺寸相同的通孔，蓄液槽通过通孔套设在下导光棱镜的凸台结构上，并且蓄液槽的底面低于凸台结构的上表面，使得波导板的下表面不与蓄液槽接触，保证在曝光工作时间内，匹配液能够浸润波导板的全部光学工作面并且没有空气间隙；

支撑机构，用于对下导光棱镜和蓄液槽进行支撑和固定，以保证激光曝光系统的光路稳定。

进一步地，激光曝光系统进一步包括配片；其中，配片的厚度与波导板相同，当波导板在上导光棱镜和下导光棱镜之间沿水平方向移动时，配片被放置于上导光棱镜和下导光棱镜之间，用于对波导板进行定位以及对上导光棱镜进行支撑。

进一步地，激光曝光系统进一步包括上定位光阑和下定位光阑；其中，上定位光阑和下定位光阑分别用于调整上下两束入射激光在上导光棱镜和下导光棱镜的激光入射面的通光位置和尺寸。

进一步地，支撑机构包括支撑框架、立柱和下导光棱镜支撑结构；其中，支撑框架用于支撑蓄液槽；立柱用于对支撑框架进行支撑；下导光棱镜支撑结构固定在支撑框架的下方，用于对下导光棱镜进行支撑。

进一步地，上定位光阑，沿上导光棱镜的激光入射面，固定设置在上导光棱镜的激光入射面上；下定位光阑设置在两个立柱之间，并且可以在两个立柱之间移动及固定，从而调整下方入射激光在下导光棱镜的激光入射面的通光位置和尺寸。

进一步地，支撑框架开设有与下导光棱镜的侧面边缘形状相匹配的通孔，通孔具有与下导光棱镜的侧面相同的斜面角度，并通过斜面角度的配合，实现对下导光棱镜的支撑紧固。

进一步地，上导光棱镜和下导光棱镜具有相同形状和尺寸，并且以点对称的形式设置在波导板的上下两侧。