CN103744137A - 闪耀凹面光栅制作装置及制作方法 - Google Patents

闪耀凹面光栅制作装置及制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103744137A
CN103744137A CN201410026216.5A CN201410026216A CN103744137A CN 103744137 A CN103744137 A CN 103744137A CN 201410026216 A CN201410026216 A CN 201410026216A CN 103744137 A CN103744137 A CN 103744137A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grating
convex surface
glitters
concave
splicing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410026216.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103744137B (zh
Inventor
周倩
倪凯
逄锦超
田瑞
许明飞
董昊
张锦超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Graduate School Tsinghua University
Original Assignee
Shenzhen Graduate School Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Graduate School Tsinghua University filed Critical Shenzhen Graduate School Tsinghua University
Priority to CN201410026216.5A priority Critical patent/CN103744137B/zh
Publication of CN103744137A publication Critical patent/CN103744137A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103744137B publication Critical patent/CN103744137B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种闪耀凹面光栅制作装置，包括凸面闪耀母光栅，所述凸面闪耀母光栅包括按不同的角度紧密拼合在一起的可分离的多个拼接块，所述多个拼接块拼合在一起形成的凸面的曲率半径与待制作的闪耀凹面光栅的曲率半径一致。本发明还公开了一种相应的闪耀凹面光栅制作方法。本发明的闪耀凹面光栅制作装置及制作方法能避免闪耀凹面光栅从母光栅上拔取时造成槽型的破坏，有效解决复制闪耀凹面光栅槽型误差大的问题。

Description

闪耀凹面光栅制作装置及制作方法
技术领域
本发明涉及光栅制作技术领域，特别是涉及一种闪耀凹面光栅制作装置及制作方法。
背景技术
全息凹面光栅集色散、聚焦、平像场（凹面光栅很重要的一个特征是它可以成像，而且可成像在一个平面上，所以可以采用CCD作为接收器件）于一体，是便携式光栅光谱仪器中的关键元件，直接决定着光谱仪器的最终质量。然而受凹面基底几何形状的限制，凹面光栅很难采用离子束直接刻蚀，很多情况下甚至完全不可能，导致凹面光栅的槽型无法精确控制，衍射效率一直难以提高，成为其应用瓶颈。
针对这一问题，目前普遍的做法是直接曝光制作凸面母光栅，然后复制得到凹面光栅。平场（即前面说的“平像场”）凹面光栅由于其槽型均一致，经过凸面母光栅复制后，只需要沿竖直方向拔取，就可以得到所需要的凹面光栅。但是，闪耀凹面光栅由于其闪耀角具有倾斜的槽型，如果也沿着竖直方向拔取，容易引起槽型的破坏，会对光栅的衍射效率造成很大的影响，限制了其应用。
发明内容
本发明的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种闪耀凹面光栅制作装置及制作方法，避免闪耀凹面光栅从母光栅上拔取时造成槽型的破坏，有效解决复制闪耀凹面光栅槽型误差大的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种闪耀凹面光栅制作装置，包括凸面闪耀母光栅，所述凸面闪耀母光栅包括按不同的角度紧密拼合在一起的可分离的多个拼接块，所述多个拼接块拼合在一起形成的凸面的曲率半径与待制作的闪耀凹面光栅的曲率半径一致。
所述多个拼接块的功能面为平面、球面或非球凸面。
各拼接块的交界面相交于同一个球心。
所述凸面闪耀母光栅包括6个或更多个拼接块。
还包括将所述多个拼接块紧密拼合在一起的紧合件。
所述紧合件是将所述多个拼接块紧密容纳于其中的卡座或者是将所述多个拼接块夹持在中间的夹持机构。
一种闪耀凹面光栅制作方法，包括以下步骤：
a.准备可分离的多个拼接块，所述多个拼接块拼合在一起形成的凸面的曲率半径与待制作的闪耀凹面光栅的曲率半径一致；
b.将所述多个拼接块紧密拼合在一起；
c.对所述多个拼接块的功能面进行表面处理，形成具有闪耀光栅槽型的凸面闪耀母光栅；
d.通过光栅复制工艺将所述闪耀光栅槽型复制到凹面光栅基底上；
e.复制完毕后，将所述多个拼接块分别取下，获得所需要的凹面闪耀光栅；
其中步骤c在步骤a中进行或步骤b后进行。
所述多个拼接块的功能面为平面、球面或非球面。
步骤b～步骤d中,通过卡座或夹持机构将所述多个拼接块紧密拼合在一起。
步骤e中，先松开凸面闪耀光栅上的卡座或夹持机构，再将各拼接块贴着旁边的拼接块取下。
步骤c包括以下步骤：
在所述多个拼接块的功能面上旋涂感光材料；
采用曝光法得到凸面光刻胶掩膜光栅；
对所述凸面光刻胶掩膜光栅进行显影，得到光刻胶母光栅；
对显影后的所述光刻胶母光栅进行离子束刻蚀，得到所述凸面闪耀母光栅。
本发明有益的技术效果是：
本发明的凸面闪耀母光栅以不同角度分为若干拼接块，其紧密拼合在一起，拼接成一块完成的凸面光栅基底，在此凸面闪耀母光栅上制作有相应的闪耀光栅槽型，当制作闪耀凹面光栅时，通过光栅复制工艺将凸面母光栅的闪耀光栅槽型复制到凹面光栅基底上，复制完毕后，可以将凸面闪耀母光栅各小拼接块一块块拔下来，即得到所需要的凹面闪耀光栅，避免了闪耀凹面光栅从母光栅上拔取时造成槽型的破坏，提高了闪耀凹面光栅的槽型质量和精度。
附图说明
图1所示为本发明实施例的制备好的凸面基底示意图。
图2所示为本发明实施例的制备好的凸面闪耀母光栅示意图；
图3所示为本发明实施例的利用凸面闪耀母光栅复制凹面闪耀光栅示意图。
图4所示为本发明实施例的凸面闪耀母光栅的拔取示意图；
图5所示为本发明实施例的制作好的闪耀凹面光栅示意图。
具体实施方式
以下通过实施例结合附图对本发明进行进一步的详细说明。
请参阅图1至图4，在一种实施例中，闪耀凹面光栅制作装置包括凸面闪耀母光栅1，所述凸面闪耀母光栅1包括按不同的角度紧密拼合在一起的可分离的多个拼接块G1～G6。所述多个拼接块G1～G6拼合在一起形成的凸面的曲率半径与待制作的闪耀凹面光栅2的曲率半径一致。
所述曲率半径是就凸面闪耀母光栅1整体上的形状而言的，各个拼接块的功能面可以为平面、球面或非球凸面。
优选的，各拼接块的交界面相交于同一个球心。
如图2所示，凸面闪耀母光栅1包括6个拼接块G1～G6。所述凸面闪耀母光栅也可以采用更多或更少的拼接块。
闪耀凹面光栅制作装置还包括将所述多个拼接块G1～G6紧密拼合在一起的紧合件。
如图1和图2所示，所述紧合件是将所述多个拼接块紧密容纳于其中的卡座3。设计好的卡座3应能够紧密的将凸面闪耀母光栅1各个小拼接块结合在一起，形成一块完整的凸面光栅基底，并且易于手动松开取下凸面光栅拼接块。
所述紧合件也可以是将所述多个拼接块G1～G6夹持在中间的夹持机构。
在一种实施例中，闪耀凹面光栅制作方法包括以下步骤：
先准备凸面基底：已经制备好的凸面基底如图1所示。凸面基底分成若干拼接块，每一块的两边都交于球心。然后用设计好的卡座将其紧密结合在一起。所述凸面光栅应由能够分割并且能通过卡座紧密结合在一起的材料构成。
制备凸面闪耀母光栅1：凸面闪耀母光栅由基底通过甩胶、曝光、显影和离子束刻蚀而成。基底的工作面是光学面，先做光滑、抛光处理；在制备过程中，凸面闪耀母光栅的工作面上旋涂感光材料，即光刻胶；凸面闪耀母光栅首先采用全息曝光法得到凸面光刻胶掩膜光栅，然后对凸面光刻胶掩膜光栅进行显影，得到光刻胶母光栅，最后对显影后的光刻胶母光栅进行离子束刻蚀，得到凸面闪耀母光栅。已经制备好的凸面闪耀母光栅如图2所示。
闪耀凹面光栅2的复制：如图3所示，通过光栅复制工艺，将凸面闪耀母光栅1上的微观槽型复制到对应的凹面基底上，得到所需要的闪耀凹面光栅。
闪耀凹面光栅2的分离：如图4所示，将上述制备好但未分离的光栅进行分离。首先将卡座3松开，取下拼接块G1，然后将G2贴着G3取下、将G3贴着G4取下，依次操作，将Gn-1贴着Gn取下，最后取下Gn（假设共有n个拼接块），得到分离后的闪耀凹面光栅2如图5所示。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种闪耀凹面光栅制作装置，包括凸面闪耀母光栅，其特征在于,所述凸面闪耀母光栅包括按不同的角度紧密拼合在一起的可分离的多个拼接块，所述多个拼接块拼合在一起形成的凸面的曲率半径与待制作的闪耀凹面光栅的曲率半径一致。
2.如权利要求1所述的闪耀凹面光栅制作装置，其特征在于,所述多个拼接块的功能面为平面、球面或非球凸面。
3.如权利要求1或2所述的闪耀凹面光栅制作装置，其特征在于,各拼接块的交界面相交于同一个球心。
4.如权利要求1或2所述的闪耀凹面光栅制作装置，其特征在于,所述凸面闪耀母光栅包括6个或更多个拼接块。
5.如权利要求1或2所述的闪耀凹面光栅制作装置，其特征在于,还包括将所述多个拼接块紧密拼合在一起的紧合件，优选地，所述紧合件是将所述多个拼接块紧密容纳于其中的卡座或者是将所述多个拼接块夹持在中间的夹持机构。
6.一种闪耀凹面光栅制作方法，其特征在于,包括以下步骤：
a.准备可分离的多个拼接块，所述多个拼接块拼合在一起形成的凸面的曲率半径与待制作的闪耀凹面光栅的曲率半径一致；
b.将所述多个拼接块紧密拼合在一起；
c.对所述多个拼接块的功能面进行表面处理，形成具有闪耀光栅槽型的凸面闪耀母光栅；
d.通过光栅复制工艺将所述闪耀光栅槽型复制到凹面光栅基底上；
e.复制完毕后，将所述多个拼接块分别取下，获得所需要的凹面闪耀光栅；
其中步骤c在步骤a中进行或步骤b后进行。
7.如权利要求6所述的闪耀凹面光栅制作方法，其特征在于,所述多个拼接块的功能面为平面、球面或非球面。
8.如权利要求6所述的闪耀凹面光栅制作方法，其特征在于,步骤b～步骤d中,通过卡座或夹持机构将所述多个拼接块紧密拼合在一起。
9.如权利要求8所述的闪耀凹面光栅制作方法，其特征在于,步骤e中，先松开凸面闪耀光栅上的卡座或夹持机构，再将各拼接块贴着旁边的拼接块取下。
10.如权利要求6至9任一项所述的闪耀凹面光栅制作方法，其特征在于,步骤c包括以下步骤：
在所述多个拼接块的功能面上旋涂感光材料；
采用曝光法得到凸面光刻胶掩膜光栅；
对所述凸面光刻胶掩膜光栅进行显影，得到光刻胶母光栅；
对显影后的所述光刻胶母光栅进行离子束刻蚀，得到所述凸面闪耀母光栅。
CN201410026216.5A 2014-01-20 2014-01-20 闪耀凹面光栅制作装置及制作方法 Active CN103744137B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410026216.5A CN103744137B (zh) 2014-01-20 2014-01-20 闪耀凹面光栅制作装置及制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410026216.5A CN103744137B (zh) 2014-01-20 2014-01-20 闪耀凹面光栅制作装置及制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103744137A true CN103744137A (zh) 2014-04-23
CN103744137B CN103744137B (zh) 2015-11-18

Family

ID=50501172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410026216.5A Active CN103744137B (zh) 2014-01-20 2014-01-20 闪耀凹面光栅制作装置及制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103744137B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108227056A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种平面双闪耀光栅的制备方法
CN112684530A (zh) * 2021-01-22 2021-04-20 宜兴市晶科光学仪器有限公司 一种消象差非球面平场全息凹面光栅的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050130072A1 (en) * 2003-11-27 2005-06-16 Shimadzu Corporation Blazed holographic grating, method for producing the same and replica grating
CN101246229A (zh) * 2008-03-25 2008-08-20 清华大学 一种在凸面基底上直接制作光刻胶母光栅的方法
CN102540302A (zh) * 2012-02-16 2012-07-04 苏州大学 一种凸面闪耀光栅制作方法
CN103499851A (zh) * 2013-09-29 2014-01-08 清华大学深圳研究生院 一种闪耀凹面光栅制作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050130072A1 (en) * 2003-11-27 2005-06-16 Shimadzu Corporation Blazed holographic grating, method for producing the same and replica grating
CN101246229A (zh) * 2008-03-25 2008-08-20 清华大学 一种在凸面基底上直接制作光刻胶母光栅的方法
CN102540302A (zh) * 2012-02-16 2012-07-04 苏州大学 一种凸面闪耀光栅制作方法
CN103499851A (zh) * 2013-09-29 2014-01-08 清华大学深圳研究生院 一种闪耀凹面光栅制作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周倩等: "光谱仪用平场凹面光栅的凸面母光栅的消像差设计思路", 《光谱学与光谱分析》, vol. 29, no. 8, 31 August 2009 (2009-08-31), pages 2281 - 2285 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108227056A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种平面双闪耀光栅的制备方法
CN112684530A (zh) * 2021-01-22 2021-04-20 宜兴市晶科光学仪器有限公司 一种消象差非球面平场全息凹面光栅的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103744137B (zh) 2015-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103499851B (zh) 一种闪耀凹面光栅制作方法
GB2601258A (en) Manufacturing method for diffraction grating waveguide of near-eye display
JP5487592B2 (ja) レーザー加工方法
JP2017506765A (ja) ナノインプリントリソグラフィを用いた小型内視鏡
JP2010102353A (ja) 光学素子
TWI507730B (zh) The manufacturing method of optical box and optical module
DE112019003752T5 (de) Projektor für strukturiertes licht mit einem integrierten metallischen und beugenden optischen element
CN103744137B (zh) 闪耀凹面光栅制作装置及制作方法
TWI610088B (zh) 截頂型鏡片，截頂型鏡片對及相應裝置的製造方法
US8962079B2 (en) Manufacturing optical elements
WO2016176957A1 (zh) 用于制作菲涅尔光栅的优化设计方法
JP2003240931A (ja) 回折光学素子及びその製造方法
CN103645532B (zh) 一种用于制作凹面闪耀光栅的基材结构及凹面闪耀光栅制作方法
US20160299263A1 (en) Microlens array, manufacturing method thereof, image acquisition device, and display device
CN114265132A (zh) 一种单片混合式透镜及其制备方法
JP2006308669A (ja) 複合レンズ、該複合レンズの製造方法、及び該複合レンズを具備した光学機器
CN201654453U (zh) 光纤端面微光学器件数字光刻的装置
CN104698745B (zh) 一种尺寸可控制的纳米块制作方法
CN203838359U (zh) 一种用于制作凹面闪耀光栅的基材结构及一种便于制作的凹面闪耀光栅
JP2007019194A5 (zh)
CN110927835A (zh) 利用应变调制自组装制作光栅微透镜阵列的方法及产品
JP2009217261A (ja) 回折格子を使用した集光素子及びこれの製造方法｛Ｌｉｇｈｔ−ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇｄｅｖｉｃｅａｎｄｍｅｔｈｏｄｏｆｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇｔｈｅｓａｍｅ｝
JPS62161532A (ja) プラスチツク・レンズ等の作製法
CN109870755B (zh) 一种全息防伪包装薄膜及其零级衍射光栅的制造方法
Li et al. Fabrication of optical components with nm-to mm-scale critical features using three-dimensional direct laser writing

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant