[发明专利]一种应用刻划机制作平面双闪耀光栅的方法

说明书

本发明涉及衍射光栅制作技术领域，特别涉及一种应用刻划机制作平面双闪耀光栅的方法；本发明先将调整好的第一光栅刻刀和第二光栅刻刀分别安装在刻划机上的第一光栅刻划刀架系统和第二光栅刻划刀架系统上；将待刻划的光栅基底安装在刻划机上的工作台；调整第一光栅刻划刀架系统和第二光栅刻划刀架系统；分别调整第一光栅刻划刀架系统上用于控制第一光栅刻刀的第一抬落接近开关和第二光栅刻划刀架系统上用于控制第二光栅刻刀的第二抬落接近开关，从而调节第一光栅刻刀和第二光栅刻刀的光栅刻划区域在光栅基底上的位置、刻划区域面积以及两块刻划光栅区域之间的间隙Δx；启动刻划机，进行平面双闪耀光栅的制作。

技术领域

本发明涉及衍射光栅制作技术领域，特别涉及一种应用刻划机制作平面双闪耀光栅的方法。

背景技术

衍射光栅是一种纳米级精度的光学元件，是光谱仪器的核心元件，广泛应用于天文、国防、工业等领域。光栅的闪耀效率和闪耀波长主要受光栅槽形的影响，光栅设计时，我们总希望能量能够在宽的波段范围内，如从紫外到红外波段均具有较高的衍射效率，但是实际上还是很困难的，因此，提出了双闪耀光栅的概念，出现了双闪耀光栅产品，双闪耀光栅由于具有宽波段的高效率优势，具有非常广阔的市场前景。

目前，双闪耀光栅的主要制作方法主要包括以下两种：一种是机械刻划制作方法，如专利名称为一种双闪耀光栅的制作方法(公开号为CN103543485A)的中国发明专利，公开了一种平面双闪耀光栅的制作方法，包括A闪耀区和B闪耀区光栅的刻划，包括步骤：A闪耀区光栅的刻划和B闪耀区光栅的刻划；该方法改进了闪耀区域间精密过渡时的刻刀更换方法，但是机械刻划制作双闪耀光栅很容易受机器精度的影响导致衔接位置不适进而产生刻线误差，无法保证波前质量，降低了双闪耀光栅的理论效率，另外，不同刻划面积和刻线密度均需要一套刻刀更换结构，制作双闪耀光栅成本大周期长；另一种方法是利用全息方法制作双闪耀光栅，如专利名称为一种全息双闪耀光栅的制作方法(公开号为CN102323634A)的中国发明专利，公开一种全息双闪耀光栅的制作方法，包括下列步骤：1)在基片上涂布光刻胶，该光刻胶厚度由所述A闪耀角决定；2)对所述光刻胶层进行光刻，形成用于制作A闪耀角的光刻胶光栅；3)遮挡所述B光栅区，在A光栅区上，以所述光刻胶光栅为掩模，对基片进行斜向Ar离子束刻蚀，利用光刻胶光栅掩模对离子束的遮挡效果，使基片材料的不同位置先后被刻蚀，形成A闪耀角的闪耀光栅；4)遮挡所述A光栅区，在B光栅区上，以所述光刻胶光栅为掩模，对基片进行正向离子束刻蚀，将光刻胶光栅图形转移到基片上，形成B光栅区的同质光栅，刻蚀深度由B闪耀角决定；5)清洗基片，去除剩余光刻胶；6)遮挡A光栅区，以所述B光栅区的同质光栅为掩模，对基片进行斜向Ar离子束扫描刻蚀，利用同质光栅掩模对离子束的遮挡效果，使基片材料的不同位置先后被刻蚀，形成B闪耀角的闪耀光栅；7)清洗基片，得到双闪耀角的闪耀光栅；该方法理论上便于实现，但是全息方法刻蚀的光栅槽型难以控制，刻槽粗糙，衍射效率低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种应用刻划机制作平面双闪耀光栅的方法，通过安装调整，再通过具有闪耀角θ1的第一光栅刻刀和具有闪耀角θ2的第二光栅刻刀对安装在刻划机上的工作台的待刻划的光栅基底进行平面双闪耀光栅的制作。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

一种应用刻划机制作平面双闪耀光栅的方法，其中，包括如下步骤：

步骤S1、将调整好的具有闪耀角θ1的第一光栅刻刀和具有闪耀角θ2的第二光栅刻刀分别安装在刻划机上的第一光栅刻划刀架系统和第二光栅刻划刀架系统上；

步骤S2、将待刻划的光栅基底安装在刻划机上的工作台；

步骤S3、调整第一光栅刻划刀架系统和第二光栅刻划刀架系统，使得其满足设定的刻线误差的要求；