[其他]全息光栅制造装置

说明书

本实用新型涉及全息光栅制造装置的改进。

目前，现有制造全息光栅的装置主要由激光光源、扩束镜和反射式干涉系统组成。从激光光源发出的光束通过透镜扩束和抛物面反射镜后形成平行光束，该平行光束经两块平面镜反射，使两光束相遇，产生干涉条纹。光栅白坯（表面涂敷光刻胶）放在光束的重叠区，曝光记录干涉条纹，经适当显影等化学处理，镀上反射膜制成全息光栅。这些装置的干涉系统的光路结构复杂、体积庞大、光学元件的装配校正比较复杂。另外，全息光栅需通过曝光记录干涉条纹，易受振动、空气湍流等环境影响，因此干涉条纹的定位精度和稳定性难以提高。

本实用新型要解决上述问题，提供一种结构简单、定位精度高又稳定的全息光栅制造装置。

本实用新型是这样实现的：采用由单块平面反射镜和光栅白坯成45°～135°相交组成的洛埃镜干涉系统。该干涉系统在光路所处位置，能使激光器发出的光束通过扩束镜并经反射镜反射的平行宽光束与通过扩束镜而未经反射的直射平行光束在光栅白坯上相遇产生干涉条纹。

作为本实用新型的一种改进，还可将光栅白坯与平面反射镜固定在同一底座上，使它们装成一体以减少环境的影响。

本实用新型由于采用将洛埃镜反射的光束与直射光束相干涉，使光路结构简单，大大减少了光学部件和调整机构。而且，由于这种光路结构有效地解决了干涉系统的档光问题，按照高斯分布规律，它能充分利用中央光束，制造高密度、大面积的全息光栅。再有，平面反射镜与光栅白坯装成一体，可避免曝光中受周围环境的振动和空气湍流的影响，从而提高了干涉条纹的定位精度和稳定性。

以下结合附图，举实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

图1是本实用新型的光路示意图。

本实用新型实施例包括一个激光光源〔1〕（氩离子激光器）、单片正透镜和消象差的双胶合准直透镜组成的扩束镜〔2〕、平面性优于λ／4的平面反射镜〔3〕和光栅白坯〔4〕（其表面用离心法在超净工作台内涂敷光刻胶）。其中，固定于同一底座上的平面反射镜〔3〕与光栅白坯〔4〕大致垂直，光学系统的光轴通过它们的交线。激光光源〔1〕发出的高强度的单色性极好的单色光经单片正透镜聚焦后，再经消象差的双胶合准直透镜准直为平行宽光束，一部分平行宽光束直射到涂敷有光刻胶的光栅白坯〔4〕上，另一部分平行宽光束经平面反射镜〔3〕反射至光栅白坯〔4〕，两部分高质量的平面波在光栅白坯〔4〕的涂敷层上形成干涉条纹，光刻胶经曝光后记录干涉条纹，经显影和镀膜就制成全息光栅。

根据物理光学理论，两相干平行光束干涉所产生的干涉条纹的间隔即光栅的槽距d＝λ／2Sinα

其中λ为相干光波波长，α为两相干平行光束间夹角之一半。

因此，只要调节支撑平面镜〔3〕和光栅白坯〔4〕的底座即改变夹角α就能改变光栅的槽距，以满足制造不同槽距光栅的要求。

下表列出采用本实用新型实施例制造的全息光栅（光栅常数：1200条／mm）的性能。