[发明专利]光栅光学器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光栅光学器件的制备方法，光栅光学器件包括光学元件，以及贴合所述光学元件的光学界面表面的体全息光栅；所述制备方法包括，在所述光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料；控制激光对所述液态光敏材料进行曝光，使得所述液态光敏材料固化形成具有光栅结构的体全息光栅。本申请中直接在光学元件的表明设置液态光敏材料并对该液态光敏材料进行曝光形成直接在光学元件的光学界面表面成型的体全息光栅，无需对体全息光栅和光学元件之间进行胶合，从而避免二者胶合平整度不足导致光栅周期发生变化的问题，提升光栅光学器件的工作性能。本申请中还公开了一种光栅光学器件，具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及光学器件技术领域，特别是涉及一种光栅光学器件的制备方法以及光栅光学器件。

背景技术

体全息光栅是一种重要的衍射光学器件，仅仅微米量级的体全息光栅即可实现毫米量级的几何光学元件的功能，被广泛应用于各种光学设备中；相对于传统的几何光学元件而言，光栅器件更有利于光学设备的轻量化和小型化的发展。

在大多数情况下，体全息光栅需要配合其他光学器件使用。当体全息光栅需要贴合设置在两个光学元产品件之间时，就需要通过工作面胶合的方式结合将体全息光栅和其他光学元件之间通过光学胶进行粘接。

但是体全息光栅的光栅周期在百纳米量级，当其胶合的光学元件工作面平整度与体全息光栅平整度稍有差异的情况下，体全息光栅局部的光栅周期值就会发生改变，进而影响整个光学设备的工作性能。因而，体全息光栅和光学元件工作面在胶合过程中具有平整度精度要求，也即对胶合过程中的胶层均匀度要求非常高，进而导致了工艺成本变高，加工难度大。

发明内容

本发明的目的是提供一种光栅光学器件的制备方法和光栅光学器件，在不增加加工难度的基础上提升光栅光学器件的工作性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光栅光学器件的制备方法，所述光栅光学器件包括光学元件，以及贴合所述光学元件的光学界面表面的体全息光栅；所述制备方法包括：

在所述光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料；

控制激光对所述液态光敏材料进行曝光，使得所述液态光敏材料固化形成具有光栅结构的体全息光栅。

在本申请的一种可选地实施例中，所述光学元件包括第一光学元件和第二光学元件，所述第一光学元件、所述体全息光栅、和所述第二光学元件依次贴合连接；所述第一光学元件和所述第二光学元件中至少一个为透光元件；

在所述光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料包括：

在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中填充液态光敏材料；

控制激光对所述液态光敏材料进行曝光，包括:

控制激光光线透过所述透光元件对所述液态光敏材料进行曝光。

在本申请的一种可选地实施例中，将所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中填充液态光敏材料，包括：

在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中的非工作区域环绕工作区域设置环形的垫片层，以形成所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙空腔；其中所述工作区域为形成所述体全息光栅的区域；

向所述间隙空腔中填充所述液态光敏材料。

在本申请的一种可选地实施例中，所述垫片层的厚度为5um～500um。

在本申请的一种可选地实施例中，所述第一光学元件和所述第二光学元件中至少一个光学元件和所述体全息光栅相贴合的表面的非工作区域具有凸起部，以使所述第一光学元件和所述第二光学元件相对的表面之间形成间隙。