[發明專利]一種用于靜態傅里葉變換光譜儀的微階梯反射鏡及其制作方法

在審

• 申請號: 201910123359.0
• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN109738066A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 蔡志堅;吳利;吳建宏
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G02B5/08
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 楊慧林

1.一種用于靜態傅里葉變換光譜儀的微階梯反射鏡，其特征在于，包括第一直角棱鏡和第二直角棱鏡；所述第一直角棱鏡具有第一斜面，所述第二直角棱鏡具有第二斜面，所述第一斜面與第二斜面貼合設置且所述第一斜面與第二斜面的貼合面為半透面；所述第一直角棱鏡包括互相垂直的第一平面和第二平面，所述第二直角棱鏡包括互相垂直的第三平面和第四平面；所述第二平面與第三平面相鄰設置，所述第一平面與第四平面相鄰設置；所述第二平面上設置有階梯表面，所述階梯表面和第三平面上皆鍍有反射膜；

光線垂直于所述第一平面入射，之后經所述半透面分光成參考光束和測試光束；所述參考光束經第三平面反射后折回，并由所述半透面反射后由第四平面射出；所述測試光束經階梯表面反射，并經所述半透面從第四平面射出。

2.如權利要求1所述的用于靜態傅里葉變換光譜儀的微階梯反射鏡，其特征在于，所述階梯表面包括多個第五平面，多個所述第五平面的高度沿x軸方向或y軸方向依次遞減；其中，所述x軸垂直于第三平面設置，所述y軸平行于所述第三平面設置，所述x軸與y軸垂直設置。

3.如權利要求1所述的用于靜態傅里葉變換光譜儀的微階梯反射鏡，其特征在于，所述階梯表面包括多個第五平面，多個所述第五平面的高度沿x軸方向和y軸方向依次遞減；所述x軸方向垂直于第三平面設置，所述y軸方向平行于第三平面設置，所述x軸與y軸垂直設置。

4.一種靜態傅里葉變換光譜儀，其特征在于，包括權利要求1-3中任一項所述的微階梯反射鏡。

5.一種用于靜態傅里葉變換光譜儀的微階梯反射鏡的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、取用立體分光鏡，所述立體分光鏡包括依次相鄰設置的第一平面、第二平面、第三平面和第四平面，所述第一平面為進光面，所述第二平面、第三平面和第四平面為出光面，所述第一平面垂直于第二平面設置，所述第三平面垂直于第四平面設置；使用光學冷加工工藝對所述第二平面加工并獲得傾斜面，得到斜面分光鏡；

步驟二、通過離子束刻蝕法在所述傾斜面上刻蝕出階梯表面；

步驟三、在所述階梯表面和所述第三平面上鍍反射膜。

6.如權利要求5所述的用于靜態傅里葉變換光譜儀的微階梯反射鏡的制備方法，其特征在于，所述步驟二具體包括：

S21、將所述斜面分光鏡固定在x-y二維運動平臺上，所述傾斜面朝上設置；

S22、在所述斜面分光鏡上側固定設置有擋板，所述擋板上設置有鏤空圖案，所述鏤空圖案為沿x軸方向或y軸方向排布的周期性鋸齒圖案；

S23、在所述擋板上側設置有產生離子束的粒子束發生器；

S24、所述離子束經過所述鏤空圖案對所述傾斜面做刻蝕處理，并且所述x-y二維運動平臺帶動所述斜面分光鏡沿x軸或y軸移動，在所述傾斜面上刻蝕出階梯表面。

7.如權利要求5所述的用于靜態傅里葉變換光譜儀的微階梯反射鏡的制備方法，其特征在于，所述步驟二具體包括：

S21、將所述斜面分光鏡固定在x-y二維運動平臺上，所述傾斜面朝上設置；

S22、在所述斜面分光鏡上側固定設置有擋板，所述擋板上設置有鏤空圖案，所述鏤空圖案包括第一組圖案和第二組圖案，所述第一組圖案為沿x軸方向周期性排列的鋸齒圖形，所述第二組圖案為沿y軸方向周期性排列的鋸齒圖形；

S23、在所述擋板上側設置有產生離子束的粒子束發生器；

S24、將所述斜面分光鏡移動至所述第一組圖案的下方，所述x-y二維運動平臺帶動所述斜面分光鏡沿x軸方向移動并且所述離子束經過第一組圖案對傾斜面進行刻蝕，獲得具有一維方向分布的階梯表面；

S25、將所述斜面分光鏡移動至所述第二組圖案的下方，所述x-y二維運動平臺帶動所述斜面分光鏡沿y軸方向移動并且所述離子束經過第二組圖案對所述一維方向分布的階梯表面進行刻蝕，獲得二維方向分布的階梯表面。

8.如權利要求5所述的用于靜態傅里葉變換光譜儀的微階梯反射鏡的制備方法，其特征在于，所述光學冷加工工藝包括對所述傾斜面磨平、拋光以使得傾斜面達到光學級的表面粗糙度。

9.如權利要求6所述的用于靜態傅里葉變換光譜儀的微階梯反射鏡的制備方法，其特征在于，所述鏤空圖案通過濕法腐蝕法或光刻法制備。