[實用新型]一種全息制作平面閃耀光柵的裝置

有效

• 申請號: 201520371123.6
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN204666854U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 鄒文龍;吳建宏;許立雄;王健
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本實用新型涉及一種衍射光學元件的制備裝置，具體涉及全息平面閃耀光柵的制備新裝置。

背景技術

衍射光柵一種重要的分光器件，在計量、成像、信息處理、集成光學和光通信等新興領域被越來越多地采用。當光柵刻劃成鋸齒形的線槽斷面時，光柵的光能量便集中在預定的方向上，即閃耀光柵某一級光譜上。從這個方向探測時，光譜的強度最大，極大地提高了光柵的衍射效率。

通常制作閃耀光柵最常用的設備是全息干涉裝置和離子束刻蝕機，如圖1所示，用全息的干涉的方法在涂布光刻膠的基底表面進行光刻，然后通過顯影工藝，得到表面浮雕的光刻膠掩模，最后通過離子束傾斜刻蝕得到閃耀光柵，這種方法對光刻膠掩模的占寬比，槽深提出了極高的要求，而且對離子束刻蝕時的離子束的發散角有較高要求。目前還沒有非常有效的方法控制光刻膠掩模的槽型和離子束刻蝕的深度，另外一方面，為了得到精確的閃耀角，需要大量的工藝實驗，摸索離子束的刻蝕角度和刻蝕時間。專利申請號[CN?102360093?A]提出了采用同質掩模法來精確控制閃耀角，該方法需要兩次離子束刻蝕，工藝復雜。因此很有必要尋求一種新裝置來制作平面閃耀光柵，來解決上述問題。

偶氮化合物具有光致質量遷移特性。當激光照射在偶氮化合物上，偶氮分子會發生整體移動，形成宏觀的質量遷移，這種現象叫光致質量遷移。在干涉的偏振激光輻照下，偶氮聚合物薄膜表面發生光致質量遷移，偶氮聚合物從亮處遷移到暗處，在聚合物薄膜表面形成規則的正弦波形起伏光柵。再利用特殊偏振態的偏振光照射能夠是形成的表面起伏光柵進行不對稱的質量遷移。

發明內容

本實用新型的目的在于通過簡單的裝置來得到精確閃耀角的平面閃耀光柵。根據本發明的目的提出了一種全息制作平面閃耀光柵的新裝置，具體的裝置結構模塊如下：

（1）偶氮化合物溶解裝置；

（2）偶氮化合物薄膜涂布的高速旋轉涂布機；

（3）真空烘箱，對偶氮化合物薄膜退火；

（4）全息光刻裝置，對所述的偶氮化合物薄膜上采用左旋圓偏振光和右旋圓偏振光進行干涉光刻，在其表面形成起伏的正弦型光柵；

（5）傾斜照明裝置，用偏振方向垂直于光柵線條的單束線偏振光對所述正弦型偶氮光柵進行傾斜照明，偶氮化合物分子形成不對稱的質量遷移，形成三角形的閃耀光柵。

上述裝置中，模塊（1）中包括燒杯，量筒，玻璃棒，0.22微米的帶過濾頭的針筒等，完成偶氮化合物的溶解。

上述裝置中，模塊（2）中采用高速旋轉涂布機，帶有抽真空裝置，能夠在真空中完成偶氮化合物薄膜的涂布。

上述裝置中，模塊（3）采用潔凈的真空烘箱，能夠在低真空環境下連續的加熱，到達設定溫度后，恒溫。

上述裝置中，模塊（4）中包括反射鏡，偏振元件，激光器等。激光器產生的激光經過半波片可以調節激光的偏振態，經過格蘭棱鏡分成兩束光，透射光為TM偏振光，反射光為TE偏振光，調節透射光路中的四分之一波片的光軸與透射光的偏振方向成45°，?TM偏振光通過半波片后，轉換成TE偏振光，反射光路中四分之一波片的光軸與反射光的偏振方向成-45°，通過旋轉半波片，使得兩束光的光強一致，產生對比度最好的干涉條紋。對偶氮化合物薄膜進行干涉光刻，在其表面形成起伏的正弦型光柵。

優選的技術方案，所述全息光刻裝置所采用的激光器為波長在350納米～446納米的激光器。

更優選地，所述激光器為氪離子激光器。

上述裝置中，模塊（5）包括激光器，起偏器。激光器產生的激光經過起偏器，將激光的偏振方向調制成垂直于光柵線條，然后傾斜照明上述形成的正弦型光柵。

由于上述裝置的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：

采用全息干涉裝置，發出左旋圓偏振光（LCP）和右旋圓偏振光（RCP），在偶氮化合物薄膜上記錄干涉條紋，制作出正弦型表面起伏光柵；再用傾斜照明裝置，將激光的偏振方向調制成與光柵線條垂直，入射角度40°傾斜照射，形成不對稱的閃耀光柵，通過控制光照時間和激光照射能量可以精確控制光柵形變量，從而精確控制閃耀光柵的閃耀角。

附圖說明

圖1是二步法全息制作平面閃耀光柵的裝置示意圖。

具體實施方式

為了更清楚地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。

一種全息制作平面閃耀光柵的裝置，如圖1所示，包括以下幾個功能模塊：