一种平面全息光栅制作中精确控制刻线密度的方法

摘要

一种平面全息光栅制作中精确控制光栅刻线密度的方法，属于光谱技术领域中涉及的一种方法。要解决的技术问题：提供一种平面全息光栅制作中精确控制光栅刻线密度的方法。解决的技术方案：第一，配备一套全息光栅曝光装置，第二，在该装置光路中置入标准机刻光栅和半反射镜，再从准直反射镜光路中分出光路，使其产生干涉条纹，第三，在光路中取出标准机刻光栅和分出光路中的反射镜，保持半反射镜的位置不变，调节光路，使接收屏上的干涉条纹与第二步产生的干涉条纹一致，第四，取出光路中的半反射镜，在原标准机刻光栅的位置放置涂有光致抗蚀剂的光栅基底，由光致抗蚀剂记录的干涉条纹数，就是被制作的全息光栅的刻线密度。该方法控制光栅刻线密度精度高。

主权项

1.一种平面全息光栅制作中精确控制刻线密度的方法，是通过全息光栅曝光装置实现的，其特征在于平面全息光栅制作中精确控制刻线密度的方法为：第一，配备一套全息光栅曝光装置，包括激光光源(1)、第一反射镜(2)和第二反射镜(3)、扩束滤波器(4)、准直反射镜(5)、第一调整反射镜(6)和第二调整反射镜(7)；第二，在全息光栅曝光装置中，在准直反射镜(5)和第二调整反射镜(7)所形成的光路中与平行光线成一定角度置有第三反射镜(8)，在第一调整反射镜(6)和第二调整反射镜(7)的反射光形成的干涉场中放置标准刻线密度的机刻反射光栅(11)，光栅刻线方向垂直于由激光光源(1)、第一反射镜(2)和第二反射镜(3)、扩束滤波器(4)、准直反射镜(5)、第一调整反射镜(6)和第二调整反射镜(7)等光学元件所组成的平面，光栅表面背向第一调整反射镜(6)和第二调整反射镜(7)，光栅的法线大致平行于第一调整反射镜(6)和第二调整反射镜(7)反射光夹角的平分线，在垂直于标准刻线密度的机刻反射光栅(11)表面的方向上安置一块半反半透镜(10)，同时使半反半透镜(10)在光栅上的投影与光栅的刻线平行；在与第三反射镜(8)的反射面相对，并与标准刻线密度的机刻反射光栅(11)的刻线方向平行，位于半反半透镜(10)左端一定距离置有第四反射镜(9)，使它的反射光经半反半透镜(10)后分为两束光，一束为反射光，另一束为透射光，这两束光都能到达标准刻线密度的机刻反射光栅(11)，调整第四反射镜(9)，使两束光分别以标准刻线密度的机刻反射光栅(11)的±1级的自准衍射角入射到机刻光栅(11)上，这两束光经光栅(11)的±1级自准衍射后，各自按它们的入射方向原路返回，再经半反半透镜(10)之后，-1级的反射光和+1级的透射光在半反半透镜(10)的另一侧重叠，在接收屏(12)上形成干涉条纹，仔细调整半反半透镜(10)的俯仰和方位角，以保证在接收屏(12)上的干涉条纹铅直并清晰可见，记录此时干涉条纹的数量；第三，取下光路中的标准刻线密度的机刻反射光栅(11)和第三反射镜(8)，并确保半反半透镜(10)和接收屏(12)的位置不变，这时调节第一调整反射镜(6)和第二调整反射镜(7)的反射光分别经半反半透镜(10)的透射和反射，叠加后在接收屏(12)上形成干涉条纹，再分别调节第一调整反射镜(6)和第二调整反射镜(7)的俯仰角和方位角，使接收屏(12)上的干涉条纹的方向和数量分别与标准刻线密度的机刻反射光栅(11)所产生的干涉条纹相同，这时干涉场中的干涉条纹密度与标准刻线密度的机刻反射光栅(11)的刻线密度相同；第四，取出光路中的半反半透镜(10)，将涂有光致抗蚀剂的光栅基底(13)放在原来光路中的标准刻线密度的机刻反射光栅(11)所在的位置，由光致抗蚀剂记录来自第一调整反射镜(6)和第二调整反射镜(7)反射光的干涉场中的干涉条纹，该干涉条纹的密度即为被制作全息光栅的刻线密度。