CN109164525A - 一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路 - Google Patents
一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109164525A CN109164525A CN201811254867.4A CN201811254867A CN109164525A CN 109164525 A CN109164525 A CN 109164525A CN 201811254867 A CN201811254867 A CN 201811254867A CN 109164525 A CN109164525 A CN 109164525A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sub
- semi
- light road
- light
- exposure
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1847—Manufacturing methods
- G02B5/1857—Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
本发明提出了一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，包括激光器、分光棱镜、第一子光路、第二子光路、半透半反镜和曝光工件；分光棱镜设置于激光器的激光传播方向上；激光经分光棱镜透射和反射后分别形成第一子光路和第二子光路；第一子光路的传播方向上设置第一光学构件；第一子光路依次经第一光学构件和半透半反镜后投射到曝光工件；第二子光路上的传播方向上设置第二光学构件；第二子光路依次经第二光学构件和半透半反镜后投射到曝光工件；曝光工件置于第一子光路和第二子光路的干涉区域。本发明利用第一子光路中的实焦点和第二子光路中的虚焦点形成球面波双光束干涉场，实现低刻线密度或者小曲率半径全息凹面光栅的曝光。
Description
技术领域
本发明属于全息光栅技术领域，尤其涉及一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路。
背景技术
凹面光栅是光谱仪器中的一种重要色散元件，兼有色散和成像功能，可构成只有一个光学元件的光谱仪器，主要应用于摄谱仪、扫描单色仪、直读光谱仪、同位素光谱分析仪等仪器。全息凹面光栅利用全息记录技术获得等间距或者变间距曲线槽的，具有校正像差的能力，其与机械刻划光栅相比，在像差、信噪比和成本方面更具优势。传统全息凹面光栅的制备方法一般为：采用两个球面光波形成双光束干涉场进行曝光，在涂有光刻胶的凹面光栅基片上形成干涉条纹，通过显影形成刻槽。凹面光栅光谱仪的结构和像质主要由两类参数决定：两个点光源至凹面光栅基片顶点之间的夹角及两个点光源至凹面光栅基片顶点之间的距离。因为干涉场由两个点光源的发散球面波产生，两个点光源至凹面光栅基片顶点之间的夹角大小决定了全息凹面光栅的刻线数，即夹角越大，刻线密度越高，夹角越小，刻线密度越低；此外两个点光源至凹面光栅基片顶点之间的距离与凹面光栅的曲率有关。
在某些特殊使用场合，需要很低刻线密度或者很小曲率半径的凹面光栅，也就是要求凹面光栅在曝光时两个点光源至凹面光栅基片顶点之间的夹角小、两个点光源至凹面光栅基片顶点之间的距离短。然而由于曝光光路的每个器具都有一定的尺寸，传统的曝光光路无法满足这类特殊全息凹面光栅的曝光要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，其可以实现曝光时两个点光源至曝光工件顶点之间的夹角小、两个点光源至曝光工件顶点之间的距离短的全息凹面光栅的曝光制作。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，包括激光器、分光棱镜、第一子光路、第二子光路、半透半反镜和曝光工件；
其中，所述分光棱镜设置于所述激光器的激光传播方向的光轴上；所述激光经所述分光棱镜透射和反射后分别形成所述第一子光路和第二子光路；
所述第一子光路的传播方向上设置第一光学构件；所述第一子光路依次经所述第一光学构件和半透半反镜后投射到所述曝光工件；
所述第二子光路上的传播方向上设置第二光学构件；所述第二子光路依次经所述第二光学构件和半透半反镜后投射到所述曝光工件；
所述曝光工件置于所述第一子光路和第二子光路的干涉区域。
优选地，所述第一光学构件包括：第一扩束透镜和第一空间滤波器；所述第一子光路经所述第一扩束透镜后聚焦为一实焦点，所述第一空间滤波器位于所述实焦点上。
优选地，所述第二光学构件包括：第一反光镜、第二反光镜、第二扩束透镜和第二空间滤波器；第二子光路依次经所述第一反光镜和第二反光镜反射后，经所述第二扩束透镜聚焦为一实焦点；所述第二空间滤波器位于所述实焦点上。
优选地，所述第二反光镜的位置可调节。
优选地，所述半透半反镜为一透明平板玻璃。
优选地，所述半透半反镜的透射面镀有增透膜；所述半透半反镜的反射面镀有半透半反膜。
与现有技术相比，本发明的优点为：
1)利用第一子光路中形成的实焦点和第二子光路中形成的虚焦点，形成球面波双光束干涉场，由于实焦点和虚焦点之间的距离短、两者与曝光工件之间的夹角小缺距离短，从而实现对小曝光夹角或者点光源与曝光工件的顶点距离短的全息凹面光栅的曝光，即实现低刻线密度或者小曲率半径全息凹面光栅的曝光。
2)本发明利用虚焦点像作为等效的曝光用的一个点光源，在位置上满足消像差设计要求，而形成虚焦点像的第二子光路上的光学曝光器具在对称于半透半反镜的位置上，即第二子光路上的光学曝光器具与第一子光路的光学曝光器具位于半透半反镜的两侧，从而使得两个子光路中的光学曝光器具可分开放置且而互不干扰。
附图说明
图1为本发明一实施例的低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路的结构示意图。
其中，1-激光器，2-分光棱镜；3-第一扩束透镜，4-第二扩束透镜，5-第一空间滤波器、6-第二空间滤波器、7-第一反光镜、8-第二反光镜，9-半透半反镜，10-曝光工件。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
如图1所示，一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，包括激光器1、分光棱镜2、第一子光路S1、第二子光路S2、半透半反镜9和曝光工件10；其中，分光棱镜2设置于激光器1的激光传播方向的光轴上；激光经分光棱镜2透射和反射后分别形成第一子光路S1和第二子光路S2；第一子光路S1的传播方向上设置第一光学构件；第一子光路S1依次经第一光学构件和半透半反镜9后投射到曝光工件10；第二子光路S2上的传播方向上设置第二光学构件；第二子光路S2依次经第二光学构件和半透半反镜9后投射到曝光工件10；曝光工件10置于第一子光路S1和第二子光路S2的干涉区域
在本实施例中，第一光学构件包括：第一扩束透镜3和第一空间滤波器5；第一子光路S1经第一扩束透镜3后聚焦为一实焦点，第一空间滤波器5位于实焦点上F1。
在本实施例中，第二光学构件包括：第一反光镜7、第二反光镜8、第二扩束透镜4和第二空间滤波器6；第一反光镜7置于分光棱镜2的反射光的光路上；第二子光路S2依次经所述第一反光镜7和第二反光镜8反射后，经第二扩束透镜4聚焦为一实焦点F2；第二空间滤波器6位于所述实焦点F2上。
在本实施例中，第二反光镜8的位置可调节。
在本实施例中，半透半反镜9为一透明平板玻璃。
在本实施例中，半透半反镜9的的透射面镀有增透膜；半透半反镜9的反射面镀有半透半反膜。
本发明的工作原理为：该曝光光路具有一个曝光工位，光路结构为：一束激光束从激光器2发出后进入分光棱镜2，再由分光棱镜2分成两条光路，其中第一子光路S1从分光棱镜2透射发出后，经过第一扩束透镜3在空间汇聚于实焦点F1，实焦点F1上放置第一空间滤波器5，激光束经第一空间滤波器5后再次发散，经过半透半反镜9后投射到曝光工件10上；第二子光路S2从分光棱镜2反射发出则依次经第一反光镜7、第二反光镜8反射后，经过第二扩束透镜4在空间会聚于另一个实焦点F2，实焦点F2上放置第二空间滤波器6，后再发散投射到半透半反镜9的下表面上，再由半透半反镜9的下表面反射后投射到曝光工件10上，第二扩束透镜4在空间形成的实焦点对于半透半反镜9的下表面成一个虚焦点像F2′，在半透半反镜9的上侧。由第一子光路S1中的实焦点F1与第二子光路S2中的虚像焦点F2′，发出的发散球面波在曝光工件10上形成干涉场，实现小曝光夹角近距离全息凹面光栅的曝光。
制备低刻线密度或者小曲率半径全息凹面光栅，制备时将曝光工件10(涂有光刻胶的光栅基材)放置在曝光工位，由第一子光路S1中的实焦点F1与第二子光路S2中的虚像焦点F2′发出的发散球面波在曝光工件10上形成干涉场，即可利用虚像点对曝光工件10进行小曝光夹角近距离曝光，调整第二反光镜8的倾斜角度，即可调整两束分光束之间的夹角，可实现不同的曝光角度需求。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，其特征在于，包括激光器、分光棱镜、第一子光路、第二子光路、半透半反镜和曝光工件；
其中，所述分光棱镜设置于所述激光器的激光传播方向的光轴上；所述激光经所述分光棱镜透射和反射后分别形成所述第一子光路和第二子光路；
所述第一子光路的传播方向上设置第一光学构件；所述第一子光路依次经所述第一光学构件和半透半反镜后投射到所述曝光工件；
所述第二子光路上的传播方向上设置第二光学构件；所述第二子光路依次经所述第二光学构件和半透半反镜后投射到所述曝光工件；
所述曝光工件置于所述第一子光路和第二子光路的干涉区域。
2.根据权利要求1所述的低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，其特征在于，所述第一光学构件包括：第一扩束透镜和第一空间滤波器；所述第一子光路经所述第一扩束透镜后聚焦为一实焦点，所述第一空间滤波器位于所述实焦点上。
3.根据权利要求1所述的低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，其特征在于，所述第二光学构件包括：第一反光镜、第二反光镜、第二扩束透镜和第二空间滤波器；第二子光路依次经所述第一反光镜和第二反光镜反射后，经所述第二扩束透镜聚焦为一实焦点；所述第二空间滤波器位于所述实焦点上。
4.根据权利要求3所述的低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，其特征在于，所述第二反光镜的位置可调节。
5.根据权利要求1所述的低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，其特征在于，所述半透半反镜为一透明平板玻璃。
6.根据权利要求1所述的低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路，其特征在于，所述半透半反镜的透射面镀有增透膜；所述半透半反镜的反射面镀有半透半反膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811254867.4A CN109164525A (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811254867.4A CN109164525A (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109164525A true CN109164525A (zh) | 2019-01-08 |
Family
ID=64875407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811254867.4A Pending CN109164525A (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109164525A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2584831A1 (fr) * | 1985-07-09 | 1987-01-16 | Thomson Csf | Procede de realisation d'une structure diffractante dans le domaine de l'infrarouge et structure ainsi realisee |
| EP0682272A2 (en) * | 1987-12-28 | 1995-11-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Diffraction grating manufacturing method and apparatus |
| CN103336369A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-02 | 上海宏盾防伪材料有限公司 | 一种拍摄同轴全息透镜的光路系统及其方法 |
| CN105607432A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-05-25 | 上海理工大学 | 低线密度光栅曝光系统 |
-
2018
- 2018-10-26 CN CN201811254867.4A patent/CN109164525A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2584831A1 (fr) * | 1985-07-09 | 1987-01-16 | Thomson Csf | Procede de realisation d'une structure diffractante dans le domaine de l'infrarouge et structure ainsi realisee |
| EP0682272A2 (en) * | 1987-12-28 | 1995-11-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Diffraction grating manufacturing method and apparatus |
| CN103336369A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-02 | 上海宏盾防伪材料有限公司 | 一种拍摄同轴全息透镜的光路系统及其方法 |
| CN105607432A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-05-25 | 上海理工大学 | 低线密度光栅曝光系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI782331B (zh) | 用於投影微影的照明光學單元、光瞳琢面反射鏡、光學系統、照明系統、投影曝光裝置、用以產生一微結構組件之方法以及微結構組件 | |
| CN104111590B (zh) | 基于复合涡旋双瓣聚焦光斑的激光直写装置 | |
| TW419653B (en) | Optical pick-up head with multiple light sources | |
| US10838361B2 (en) | Holographic grating lithography system and a method for adjusting the self-collimation of the interference optical path thereof | |
| CN110462481A (zh) | 投影光学系统、图像投影装置以及图像投影系统 | |
| US4696572A (en) | Surface inspection apparatus | |
| CN102520603A (zh) | 一种全息图和全息透镜组合元件的制作方法及制作系统 | |
| CN115628686A (zh) | 一种基于空间成像系统的高精度光斑测试系统及方法 | |
| US6115175A (en) | UV image forming optical system | |
| CN102279473B (zh) | 星模拟器光学系统 | |
| JP2006250858A (ja) | 面精度測定方法、干渉計、面精度測定装置、投影光学系の製造方法 | |
| CN109164525A (zh) | 一种低刻线密度的全息凹面光栅曝光光路 | |
| Rubin | Scatterplate interferometry | |
| CN202916586U (zh) | 基于空间光调制器的无掩膜图形曝光系统 | |
| WO1991004519A1 (en) | Achromatic hologram optical system | |
| JPH04123016A (ja) | レーザ装置 | |
| CN105607432A (zh) | 低线密度光栅曝光系统 | |
| CN111093311A (zh) | 一种深紫外波段复合灵敏度光谱仪 | |
| JP6886124B2 (ja) | 光学素子特性測定装置 | |
| JP2001142029A (ja) | 光情報処理装置 | |
| WO2023112363A1 (ja) | 光学系、マルチビーム投写光学系、マルチビーム投写装置、画像投写装置および撮像装置 | |
| JPH04123017A (ja) | 位相シフト素子及びそれを用いたレーザ装置 | |
| JPH08124830A (ja) | 投影露光装置 | |
| JP2933329B2 (ja) | 波面収差測定用干渉装置 | |
| JP2902417B2 (ja) | 波面収差測定用干渉装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190108 |