[發明專利]基于動態光學遮蔽板的切趾光柵二次曝光制作系統及方法

在審

• 申請號: 201711440772.7
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108051887A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 陳根祥;田愷;呂敏;王義全
• 申請（專利權）人: 中央民族大學
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 王巖

1.一種基于動態光學遮蔽板的切趾光柵二次曝光制作系統，其特征在于，所述切趾光柵二次曝光制作系統包括：紫外準分子激光器、一次曝光光學遮蔽板、一次曝光光學遮蔽板控制器、平凸柱面鏡、均勻相位掩模板、二次曝光光學補償板以及二次曝光光學補償板控制器；其中，所述紫外準分子激光器發射出的紫外光沿x軸方向，去除涂敷層的待制備切趾光柵的氫載光纖沿z軸放置；所述一次曝光光學遮蔽板、一次曝光光學遮蔽板控制器、平凸柱面鏡和均勻相位掩模板構成一次曝光單元，所述一次曝光單元設置在紫外準分子激光器與氫載光纖之間的光路上，所述一次曝光光學遮蔽板電學連接至一次曝光光學遮蔽板控制器，所述平凸柱面鏡和均勻相位掩模板沿x軸依次設置在一次曝光光學遮蔽板前；所述二次曝光光學補償板、二次曝光光學補償板控制器和平凸柱面鏡構成二次補償單元，所述二次曝光單元設置在紫外準分子激光器與氫載光纖之間的光路上，所述二次曝光光學補償板電學連接至二次曝光光學補償板控制器，所述平凸柱鏡沿x軸設置在二次曝光光學補償板前；所述一次曝光光學遮蔽板和二次曝光光學補償板上的擋板中心開設有開孔，二者所在的平面為yz平面，所述二次曝光光學補償板上的開孔為一次曝光光學遮蔽板的共軛函數；一次曝光光學遮蔽板控制器控制一次曝光光學遮蔽板沿y軸運動，二次曝光光學補償板控制器控制二次曝光光學補償板沿y軸運動；紫外準分子激光器發射出沿x軸方向的紫外光，經過一次曝光光學遮蔽板進行整形，通過一次曝光光學遮蔽板控制器根據運動函數控制一次曝光光學遮蔽板的運動位移和運動速度，從而控制氫載光纖上不同區域的紫外光的曝光長度和曝光時間，使得折射率分布按切趾函數變化，經過平凸柱面鏡進行壓縮，再經過均勻相位掩模板形成周期性變化的衍射圖樣，曝光到去涂敷層的氫載光纖上，完成一次曝光；紫外準分子激光器激射出的紫外光經過二次曝光光學補償板進行整形，通過二次曝光光學補償板控制器根據補償運動函數控制二次曝光光學補償板的運動位移和運動速度，從而控制氫載光纖上不同區域的紫外光補償長度和補償時間，經過平凸柱面鏡進行壓縮后直接曝光到去涂敷層的氫載光纖上，完成二次曝光補償，以實現對切趾光柵的直流折射率補償，從而得到切趾光柵。

2.如權利要求1所述的切趾光柵二次曝光制作系統，其特征在于，所述一次曝光光學遮蔽板的擋板中心的開孔為中心對稱結構，開孔的形狀為頂角為θ的等腰三角形，所述等腰三角形的高沿y軸。

3.如權利要求1所述的切趾光柵二次曝光制作系統，其特征在于，所述切趾光柵二次曝光制作系統包括兩種曝光方式：分布補償方式和同時補償方式。

4.如權利要求3所述的切趾光柵二次曝光制作系統，其特征在于，所述在分布補償方式中，在紫外準分子激光器與待制備的氫載光纖的光路之間，沿著x軸依次放置一次曝光光學遮蔽板、二次曝光光學補償板、平凸柱面鏡和均勻相位掩模板；移去二次曝光光學補償板，紫外準分子激光器發射出沿x軸方向的紫外光，經過一次曝光光學遮蔽板進行整形，通過一次曝光光學遮蔽板控制器根據運動函數控制一次曝光光學遮蔽板的運動位移和運動速度，從而控制氫載光纖上不同區域的紫外光的曝光長度和曝光時間，經過平凸柱面鏡進行壓縮，再經過均勻相位掩模板形成周期性變化的衍射圖樣，曝光到去涂敷層的氫載光纖上，完成一次曝光；移去一次曝光光學遮蔽板和均勻相位掩模板，設置二次曝光光學補償板，紫外準分子激光器激射出的紫外光經過二次曝光光學補償板進行整形，通過二次曝光光學補償板控制器根據補償運動函數控制二次曝光光學補償板的運動位移和運動速度，從而控制氫載光纖上不同區域的紫外光補償長度和補償時間，經過平凸柱面鏡進行壓縮后直接曝光到去涂敷層的氫載光纖上，完成二次曝光補償，以實現對切趾光柵的直流折射率補償。