[實(shí)用新型]一種全息光柵的制作裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020233097.8
• 申請(qǐng)日: 2010-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN201716525U
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳映純;黃婉華;賴演萍;黃佐華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G03H1/04
• 分類號(hào): G03H1/04;G02B5/18
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉;楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光全息技術(shù)與光學(xué)元件制造領(lǐng)域，特別涉及一種全息光柵的制作裝置。

背景技術(shù)

全息光柵是常用及重要的光學(xué)元件，在光譜技術(shù)、光波導(dǎo)與光學(xué)信息技術(shù)中有著廣泛應(yīng)用，如用于圖像加減、微分及分光等。制作全息光柵的常用方法主要有分波幅干涉法、分波面干涉法及光束掃描等，如馬赫一曾德爾干涉法、阿貝成像法、麥克爾遜干涉儀法、楊氏干涉法、菲涅爾雙面鏡干涉法、洛埃鏡干涉法等，這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，有些光學(xué)元件較多，光路調(diào)節(jié)比較復(fù)雜，有些需要現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)光柵和昂貴的設(shè)備，制作起來不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種全息光柵的制作裝置。該制作裝置簡單，所需元件少。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種全息光柵的制作裝置，包含光源、擴(kuò)束鏡、空間濾波器、平面平晶和全息干版；其中，光源、擴(kuò)束鏡、空間濾波器和平面平晶沿光束前進(jìn)的方向依次共軸(光軸)排列，平面平晶與光軸形成的夾角可調(diào)，全息干版位于干涉場(chǎng)，記錄經(jīng)平面平晶兩個(gè)光學(xué)表面反射形成平行干涉條紋；

所述全息光柵的制作裝置還包含凸透鏡，凸透鏡位于空間濾波器和平面平晶之間，凸透鏡與擴(kuò)束鏡的距離是當(dāng)光束經(jīng)過凸透鏡后形成發(fā)散光為宜；

所述的光源為連續(xù)波激光器；

所述的連續(xù)波激光器優(yōu)選He-Ne激光器、He-Cd激光器或半導(dǎo)體激光器；

所述的空間濾波器優(yōu)選為針孔；

所述針孔由金屬片打小洞做成，其透光孔直徑為10～30微米；

所述平面平晶為兩個(gè)平面夾角小于1°的平面平晶；優(yōu)選為兩面不平行度小于一分(六十分之一度)、平面粗糙度小于1/50波長的平面平行平晶；

所述的夾角優(yōu)選為20°～80°；

所述的全息干版包含銀鹽全息干版、光致抗蝕劑或重鉻酸鹽明膠片。

本實(shí)用新型的原理為：光源發(fā)出的單色光經(jīng)擴(kuò)束鏡和空間濾波器處理之后成為一束強(qiáng)度均勻的面積較大的球面光波，在平面平晶的厚度一定的情況下，通過調(diào)節(jié)平面平晶與光軸的夾角，能達(dá)到改變條紋間距的目的。如圖1所示，從點(diǎn)光源S射出來的球面波，經(jīng)平面平晶兩個(gè)面反射后，相當(dāng)于其另一側(cè)出現(xiàn)兩個(gè)虛點(diǎn)源(鏡面像)。兩個(gè)點(diǎn)源發(fā)射的兩束光在遠(yuǎn)處相遇形成楊氏干涉條紋。設(shè)O₁S′為平面平晶第一個(gè)平面到像點(diǎn)S′的距離，O₂S″為平面平晶第二個(gè)平面到像點(diǎn)S″的距離，設(shè)平面平晶與光軸的夾角為θ，光束II在第一個(gè)平面的入射點(diǎn)為C，光束II經(jīng)第二個(gè)平面反射后由第一個(gè)平面出射點(diǎn)為E，θ₁為折射角，n為空氣的折射率，n₁為平面平晶的折射率，h為SC的距離，設(shè)平面平晶的厚度為D₀，根據(jù)幾何光學(xué)有

nsin(π2-θ)=n1sinθ1,]]>即ncosθ＝n₁sinθ₁????(1)

由圖1中幾何關(guān)系可得

在RtΔSO₁C中

SO₁＝SC?sinθ＝h?sinθ????(2)

根據(jù)對(duì)稱性，有

O₁S′＝OO₁＝hsinθ????(3)

在RtΔO₁ES″中，

O₂S″＝O₂Etanθ????(4)

又由于

O₂E＝O₁C+CE＝hcosθ+2D₀tanθ₁????(5)

由(2)、(3、(4)、(5)、(6)可得兩等效光源的間距為