[發明專利]閃耀凹面光柵制作裝置及制作方法

有效

• 申請號: 201410026216.5
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103744137A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 周倩;倪凱;逄錦超;田瑞;許明飛;董昊;張錦超
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G03F7/00
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

技術領域

本發明涉及光柵制作技術領域，特別是涉及一種閃耀凹面光柵制作裝置及制作方法。

背景技術

全息凹面光柵集色散、聚焦、平像場（凹面光柵很重要的一個特征是它可以成像，而且可成像在一個平面上，所以可以采用CCD作為接收器件）于一體，是便攜式光柵光譜儀器中的關鍵元件，直接決定著光譜儀器的最終質量。然而受凹面基底幾何形狀的限制，凹面光柵很難采用離子束直接刻蝕，很多情況下甚至完全不可能，導致凹面光柵的槽型無法精確控制，衍射效率一直難以提高，成為其應用瓶頸。

針對這一問題，目前普遍的做法是直接曝光制作凸面母光柵，然后復制得到凹面光柵。平場（即前面說的“平像場”）凹面光柵由于其槽型均一致，經過凸面母光柵復制后，只需要沿豎直方向拔取，就可以得到所需要的凹面光柵。但是，閃耀凹面光柵由于其閃耀角具有傾斜的槽型，如果也沿著豎直方向拔取，容易引起槽型的破壞，會對光柵的衍射效率造成很大的影響，限制了其應用。

發明內容

本發明的主要目的就是針對現有技術的不足，提供一種閃耀凹面光柵制作裝置及制作方法，避免閃耀凹面光柵從母光柵上拔取時造成槽型的破壞，有效解決復制閃耀凹面光柵槽型誤差大的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種閃耀凹面光柵制作裝置，包括凸面閃耀母光柵，所述凸面閃耀母光柵包括按不同的角度緊密拼合在一起的可分離的多個拼接塊，所述多個拼接塊拼合在一起形成的凸面的曲率半徑與待制作的閃耀凹面光柵的曲率半徑一致。

所述多個拼接塊的功能面為平面、球面或非球凸面。

各拼接塊的交界面相交于同一個球心。

所述凸面閃耀母光柵包括6個或更多個拼接塊。

還包括將所述多個拼接塊緊密拼合在一起的緊合件。

所述緊合件是將所述多個拼接塊緊密容納于其中的卡座或者是將所述多個拼接塊夾持在中間的夾持機構。

一種閃耀凹面光柵制作方法，包括以下步驟：

a.準備可分離的多個拼接塊，所述多個拼接塊拼合在一起形成的凸面的曲率半徑與待制作的閃耀凹面光柵的曲率半徑一致；

b.將所述多個拼接塊緊密拼合在一起；

c.對所述多個拼接塊的功能面進行表面處理，形成具有閃耀光柵槽型的凸面閃耀母光柵；

d.通過光柵復制工藝將所述閃耀光柵槽型復制到凹面光柵基底上；

e.復制完畢后，將所述多個拼接塊分別取下，獲得所需要的凹面閃耀光柵；

其中步驟c在步驟a中進行或步驟b后進行。

所述多個拼接塊的功能面為平面、球面或非球面。

步驟b～步驟d中,通過卡座或夾持機構將所述多個拼接塊緊密拼合在一起。

步驟e中，先松開凸面閃耀光柵上的卡座或夾持機構，再將各拼接塊貼著旁邊的拼接塊取下。

步驟c包括以下步驟：

在所述多個拼接塊的功能面上旋涂感光材料；

采用曝光法得到凸面光刻膠掩膜光柵；

對所述凸面光刻膠掩膜光柵進行顯影，得到光刻膠母光柵；

對顯影后的所述光刻膠母光柵進行離子束刻蝕，得到所述凸面閃耀母光柵。

本發明有益的技術效果是：

本發明的凸面閃耀母光柵以不同角度分為若干拼接塊，其緊密拼合在一起，拼接成一塊完成的凸面光柵基底，在此凸面閃耀母光柵上制作有相應的閃耀光柵槽型，當制作閃耀凹面光柵時，通過光柵復制工藝將凸面母光柵的閃耀光柵槽型復制到凹面光柵基底上，復制完畢后，可以將凸面閃耀母光柵各小拼接塊一塊塊拔下來，即得到所需要的凹面閃耀光柵，避免了閃耀凹面光柵從母光柵上拔取時造成槽型的破壞，提高了閃耀凹面光柵的槽型質量和精度。

附圖說明

圖1所示為本發明實施例的制備好的凸面基底示意圖。

圖2所示為本發明實施例的制備好的凸面閃耀母光柵示意圖；

圖3所示為本發明實施例的利用凸面閃耀母光柵復制凹面閃耀光柵示意圖。

圖4所示為本發明實施例的凸面閃耀母光柵的拔取示意圖；

圖5所示為本發明實施例的制作好的閃耀凹面光柵示意圖。

具體實施方式

以下通過實施例結合附圖對本發明進行進一步的詳細說明。

請參閱圖1至圖4，在一種實施例中，閃耀凹面光柵制作裝置包括凸面閃耀母光柵1，所述凸面閃耀母光柵1包括按不同的角度緊密拼合在一起的可分離的多個拼接塊G1～G6。所述多個拼接塊G1～G6拼合在一起形成的凸面的曲率半徑與待制作的閃耀凹面光柵2的曲率半徑一致。