[發(fā)明專利]凹面全息光柵制作中的曝光光路系統(tǒng)及調(diào)整回轉(zhuǎn)中心的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210170225.2
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102681366A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王琦;李柏承;朱沛;張大偉;黃元申;倪爭技;莊松林
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G02B5/18
• 代理公司: 上海東創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31245
• 代理人: 寧芝華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種凹面全息光柵制作中的曝光光路系統(tǒng)及調(diào)整回轉(zhuǎn)中心的方法，屬于光譜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

凹面全息光柵是用于可見、紫外區(qū)的多波段分光器件，具有聚焦特性，不需要準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)和照相光學(xué)系統(tǒng)即能形成光譜。通過合理設(shè)計，選擇記錄光源的位置、記錄波長和波前形狀，可以在給定波長范圍內(nèi)消除或減少凹面全息光柵的像差。

在全息凹面光柵的制作過程中，一個關(guān)鍵的工藝流程就是，將涂有光致抗蝕劑的光柵基底放在干涉場中，由光致抗蝕劑記錄干涉場中的干涉條紋。通過凹面光柵的理論計算及優(yōu)化可以得出兩束記錄球面波與凹面全息光柵基片中心的距離，以及這兩束球面波主光線與凹面全息光柵基片法線的夾角。理論分析和計算結(jié)果表明，通過改變球面波的位置可以改變像差的大小，進(jìn)而達(dá)到消除光學(xué)系統(tǒng)中的像散和慧差的目的。因此，精確確定轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)中心，使得凹面全息光柵基片中心位于轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)中心上，對于制作凹面光柵有著非常重要的意義，尤其是對像差的減少和消除至關(guān)重要。發(fā)明專利(公開號：CN101082480A)利用千分表給出了一種在凹面光柵制作光路中測量波源點與毛坯中心點距離的方法，但是沒有給出回轉(zhuǎn)中心調(diào)整方法，本發(fā)明提出了一種在凹面光柵制作曝光光路中調(diào)整回轉(zhuǎn)中心的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種凹面全息光柵制作中的曝光光路系統(tǒng)及調(diào)整回轉(zhuǎn)中心的方法，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺失。本發(fā)明系統(tǒng)搭建容易，調(diào)整方法簡便，可以精確調(diào)整凹面光柵的最低點處于羅蘭圓上，減少誤差，使制作的凹面全息光柵獲得意想不到的效果。

本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

凹面全息光柵制作中的曝光光路系統(tǒng)，包括：光源，第一全反鏡，分束鏡，第二全反鏡，第三全反鏡，第一空間濾波器，第二空間濾波器，凹面全息光柵基片，二維平移裝置，第四全反鏡。

A)凹面全息光柵制作中的曝光光路:

光源的光依次與第一全反鏡，分束鏡；第二全反鏡，第三全反鏡；第一空間濾波器；第二空間濾波器；凹面全息光柵基片通過光連接；凹面全息光柵基片放置于二維平移裝置上方的夾具內(nèi)；

B)所述的二維平移裝置結(jié)構(gòu)：

所述的二維平移裝置底部連接旋轉(zhuǎn)臺，二維平移裝置上表面設(shè)置有二維移動滑道，二維平移裝置的上方連接移動滑塊，移動滑塊底部的滑軌與滑道連接，移動滑塊相鄰側(cè)端分別連接X方向移動旋鈕，Y方向移動旋鈕，移動滑塊上方固接夾具，曝光光路系統(tǒng)的凹面全息光柵基片置于夾具內(nèi)。

凹面全息光柵制作中曝光光路系統(tǒng)的調(diào)整回轉(zhuǎn)中心的方法，按照如下步驟進(jìn)行：

步驟1）在旋轉(zhuǎn)臺上凹面全息光柵基片放置處放置第四全反鏡，通過第二全反鏡，使得從光源（出射的光線正入射到旋轉(zhuǎn)臺上的第四全反鏡的中心，利用旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)和二維平移裝置的X方向移動旋鈕,Y方向移動旋鈕的旋鈕調(diào)節(jié)，分別使旋轉(zhuǎn)臺順時針方向旋轉(zhuǎn)180度和90度，再次使得第二全反鏡反射的光線正入射到旋轉(zhuǎn)臺上的第四全反鏡的中心，此時第四全反鏡的中心位置即為旋轉(zhuǎn)臺中心位置，將需要曝光的涂有光刻膠的凹面全息光柵基片置于第四全反鏡的位置，即精確確定了凹面全息光柵基片中心位于羅蘭圓上；

步驟2）、根據(jù)凹面全息光柵理論計算及優(yōu)化的結(jié)果可以得出兩束記錄球面波與凹面全息光柵基片中心的距離，以及這兩束球面波主光線與凹面全息光柵基片法線的夾角；通過改變球面波的位置可以改變像差的大小，進(jìn)而達(dá)到消除光學(xué)系統(tǒng)中的像散和慧差的目的；根據(jù)計算結(jié)果，搭建凹面光柵的曝光光路裝置，通過第一空間濾波器和第二空間濾波器使產(chǎn)生的球面波形成的干涉場對固定在夾具上的涂覆光刻膠的凹面全息光柵基片進(jìn)行曝光。

本發(fā)明提供的凹面光柵曝光光路中精確調(diào)整回轉(zhuǎn)中心的方法，可以精確調(diào)整凹面光柵的最低點處于羅蘭圓上，減少誤差，對于制作凹面光柵質(zhì)量至關(guān)重要，尤其是對像差的優(yōu)化起著決定作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明凹面全息光柵制作中曝光光路示意圖；

圖2為本發(fā)明固定凹面全息光柵基片的二維平移裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

1、光源，2、第一全反鏡3、分束鏡，4、第二全反鏡，5、第三全反鏡，6、第一空間濾波器，7、第二空間濾波器，8、凹面全息光柵基片，9、夾具，10、X方向移動旋鈕，11、Y方向移動旋鈕，12、二維平移裝置，13、旋轉(zhuǎn)臺。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。