CN114236971B - 偏振全息光栅的曝光系统及曝光方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种偏振全息光栅的曝光系统及曝光方法，曝光系统包括：光源，光源用于发射光线；第一相位延迟器，第一相位延迟器位于光源的传输路径上，光源发出的光线经过第一相位延迟器后形成具有第一偏振状态的第一圆偏振光；曝光样品，曝光样品位于第一相位延迟器远离光源的一侧，且曝光样品与第一相位延迟器呈夹角θ设置；第二相位延迟器，第二相位延迟器位于曝光样品远离光源的一侧；反射镜，反射镜位于第二相位延迟器远离光源的一侧。本申请利用光源发出的单束光线与其经过反射镜反射回的光线在曝光样品处形成干涉图案，实现偏振全息光栅的曝光，光路抗干扰能力强，便于制备光栅周期范围更广的偏振全息光栅。

Description

偏振全息光栅的曝光系统及曝光方法

技术领域

本申请涉及全息光栅技术领域，更具体地，涉及一种偏振全息光栅的曝光系统及曝光方法。

背景技术

目前，现有技术的偏振全息光栅曝光基本采用双光束曝光光路和马赫增德尔式曝光光路两种曝光形式。其中，双光束曝光光路是通过两束具有一定角度的平行光进行干涉，其主要适用于小周期(2μm以下)光栅曝光。并且双光束曝光光路存在每侧光臂过长，需要较大的空间以及稳定性较差的问题。马赫增德尔式曝光光路主要通过两个BS(beamsplitters，分光器)分束再合束，其中，第二个BS具有一定角度，从而使合束后的两束光产生一定角度后进行干涉。马赫增德尔式曝光光路适用于大周期(2μm以上)光栅曝光。对于小周期光栅曝光，两束光的干涉面积较小甚至没有，无法实现小周期全息光栅制备。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种偏振全息光栅的曝光系统的新技术方案，至少能够解决现有技术中的偏振全息光栅曝光稳定性差，无法同时适用大小周期的光栅曝光。

根据本申请的第一方面，提供了一种偏振全息光栅的曝光系统，包括：光源，所述光源用于发射光线；第一相位延迟器，所述第一相位延迟器位于所述光源的传输路径上，所述光源发出的光线经过所述第一相位延迟器后形成具有第一偏振状态的第一圆偏振光；曝光样品，所述曝光样品位于所述第一相位延迟器远离所述光源的一侧，且所述曝光样品与所述第一相位延迟器呈夹角θ设置；第二相位延迟器，所述第二相位延迟器位于所述曝光样品远离所述光源的一侧；反射镜，所述反射镜位于所述第二相位延迟器远离所述光源的一侧；其中，所述第一圆偏振光经过所述第二相位延迟器后，射入所述反射镜，经过所述反射镜反射后的光线射入所述第二相位延迟器后形成具有第二偏振状态的第二圆偏振光，所述第二圆偏振光射入所述曝光样品，并与所述第一圆偏振光在所述曝光样品处形成干涉图案。

可选地，所述曝光样品上设有偏振光敏材料，所述偏振光敏材料用于记录所述干涉图案。

可选地，所述光源发出的光线为具有预设口径的平行光，所述曝光样品的截面为方形，所述预设口径的径向尺寸不小于所述曝光样品的截面长度。

可选地，所述第一相位延迟器和所述第二相位延迟器均为四分之一波片。

可选地，偏振全息光栅的曝光系统还包括：偏振片，所述偏振片位于所述光源的传输路径上，且所述偏振片设于所述光源与所述第一相位延迟器之间。

可选地，偏振全息光栅的曝光系统还包括：扩束器，所述扩束器位于所述光源的传输路径上，且所述扩束器设于所述光源和所述偏振片之间，所述扩束器用于将所述光源发出的光线扩束为具有预设口径的平行光。

可选地，所述第一圆偏振光射入所述曝光样品处的入射光场为E1，所述第二圆偏振光射入所述曝光样品处的反射光场为E2，所述第一圆偏振光和所述第二圆偏振光在所述曝光样品处的干涉光场为E，所述干涉光场由式(1)所示：

其中，λ为所述光源发出的光线的波长，i为虚数，i²为-1，θ为所述曝光样品与所述第一相位延迟器之间的夹角，x表示所述曝光样品的基板方向，z表示垂直于x方向的方向。

可选地，所述偏振光栅的光栅周期由(2)所示：

其中，d为所述光栅周期，λ为所述光源发出的光线的波长，θ为所述曝光样品与所述第一相位延迟器之间的夹角。

根据本申请的第二方面，提供一种偏振全息光栅的曝光方法，应用于上述实施例中所述的偏振全息光栅的曝光系统，所述曝光方法包括：

提供一光源，所述光源发出的光线依次通过第一相位延迟器、曝光样品和第二相位延迟器；其中，所述光线经过所述第一相位延迟器后形成具有第一偏振状态的第一圆偏振光，所述曝光样品与所述第一相位延迟器呈夹角θ设置；

所述第一圆偏振光经过所述第二相位延迟器后，射入所述反射镜，经过所述反射镜反射后的光线依次射入所述第二相位延迟器和所述曝光样品；其中，经过所述反射镜反射后的光线射入所述第二相位延迟器后形成具有第二偏振状态的第二圆偏振光；所述第二圆偏振光与所述第一圆偏振光在所述曝光样品处形成干涉图案；

记录所述第二圆偏振光与所述第一圆偏振光在所述曝光样品处干涉后的干涉图案。

可选地，偏振全息光栅的曝光方法还包括：

旋转所述曝光样品，改变所述曝光样品与所述第一相位延迟器的夹角θ值，以得到不同的干涉光场和光栅周期。

根据本发明实施例的偏振全息光栅的曝光系统，曝光样品与第一相位延迟器之间呈夹角θ设置，利用光源发出的单束光线与其经过反射镜反射回的光线在曝光样品处形成干涉图案，实现偏振全息光栅的曝光，光路抗干扰能力强。同时，可以通过改变曝光样品与第一相位延迟器的夹角θ，可以得到不同光栅周期和干涉光场的偏振全息光栅，便于制备光栅周期范围更广的偏振全息光栅。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1是本发明的偏振全息光栅的曝光系统的光路图；

图2是本发明的偏振全息光栅的曝光系统的干涉光场的分析图。

附图标记：

光源10；

第一相位延迟器20；

曝光样品30；

第二相位延迟器40；

反射镜50；

偏振片60；

扩束器70。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图具体描述根据本发明实施例的偏振全息光栅的曝光系统。

如图1所示，根据本发明实施例的偏振全息光栅的曝光系统包括光源10、第一相位延迟器20、曝光样品30、第二相位延迟器40和反射镜50。

具体而言，光源10用于发射光线。第一相位延迟器20位于光源10的传输路径上，光源10发出的光线经过第一相位延迟器20后形成具有第一偏振状态的第一圆偏振光。曝光样品30位于第一相位延迟器20远离光源10的一侧，且曝光样品30与第一相位延迟器20呈夹角θ设置。第二相位延迟器40位于曝光样品30远离光源10的一侧。反射镜50位于第二相位延迟器40远离光源10的一侧。其中，第一圆偏振光经过第二相位延迟器40后，射入反射镜50，经过反射镜50反射后的光线射入第二相位延迟器40后形成具有第二偏振状态的第二圆偏振光，第二圆偏振光射入曝光样品30，并与第一圆偏振光在曝光样品30处形成干涉图案。

换言之，参见图1，根据本发明实施例的偏振全息光栅的曝光系统包括光源10、第一相位延迟器20、曝光样品30、第二相位延迟器40和反射镜50。其中，光源10用于发射光线。单个光源10可以发出单束光。第一相位延迟器20设置在光源10发出的单束光的传输路径上。光源10发出的光线经过第一相位延迟器20后能够转变成具有第一偏振状态的第一圆偏振光。第一偏振状态可以是左旋圆偏振态(LCP：Left circular polarization)，也可以是右旋圆偏振态(RCP：Right circular polarization)。曝光样品30设置在第一相位延迟器20远离光源10的一侧，经过第一相位延迟器20的光线能够射入曝光样品30。曝光样品30与第一相位延迟器20之间呈夹角θ设置。该夹角θ可以理解为曝光样品30与竖直方向之间形成的偏转角度(参见图1和图2中的夹角θ)。

第二相位延迟器40设置在曝光样品30远离光源10的一侧。光线经过曝光样品30后射入第二相位延迟器40。反射镜50设置在第二相位延迟器40远离光源10的一侧。反射镜50位于射出第二相位延迟器40的光线的传输路径上。射出第二相位延迟器40的光线，即第一圆偏振光经过第二相位延迟器40后，射入反射镜50，经过反射镜50反射后的光线能够再次射入第二相位延迟器40。经反射镜50反射后的第一圆偏振光再次射入第二相位延迟器40后，能够转变成具有第二偏振状态的第二圆偏振光。第一偏振状态与第一偏振状态相反，若第一偏振状态为右旋圆偏振状态，第一圆偏振光为右旋圆偏振光。则两次经过第二相位延迟器40后形成的第二偏振状态为左旋圆偏振状态，第二圆偏振光为左旋圆偏振光，反之亦然。第一圆偏振光和第二圆偏振光的偏振状态相反，当第一圆偏振光和第二圆偏振光以相反的入射方向射入曝光样品30时，第一圆偏振光和第二圆偏振光能够在曝光样品30处形成干涉图案，实现偏振全息光栅的曝光。

在本申请中，采用单个光源10发出的单束光线并利用该单束光线与其经过反射镜50反射回的光束形成干涉场，实现偏振全息光栅的曝光。相比于现有技术中采用两束平行光干涉或采用两个分光器分束再合束的方式进行干涉，两束光在光线传导的过程中，容易相互干扰，稳定性较差。而通过采用单束光线传导能够有效避免光线相互干扰问题，提高光路的抗干扰能力和稳定性。

在本申请中，通过设置不同的偏转角度，可以得到不同范围的光栅周期和干涉光场，便于制备光栅周期范围更广的偏振全息光栅。同时本申请通过设置第一相位延迟器20和第二相位延迟器40，能够将光源10发出的光线转变为不同偏振状态的圆偏振光，使光源10产生的入射光线与其反射光线形成干涉，只需将曝光样品30旋转不同的角度就能够得到不同光栅形貌的干涉图案，整体操作简便、结构设置简单。

由此，根据本发明实施例的偏振全息光栅的曝光系统，曝光样品30与第一相位延迟器20之间呈夹角θ设置，利用光源10发出的单束光线与其经过反射镜50反射回的光线在曝光样品30处形成干涉图案，实现偏振全息光栅的曝光，光路抗干扰能力强。同时，可以通过改变曝光样品30与第一相位延迟器20的夹角θ，可以得到不同光栅周期和干涉光场的偏振全息光栅，便于制备光栅周期范围更广的偏振全息光栅。

根据本发明的一个实施例，曝光样品30上设有偏振光敏材料，偏振光敏材料用于记录干涉图案。

也就是说，曝光样品30上可以涂覆有偏振光敏材料，偏振光敏材料能够用于记录干涉图案。第一圆偏振光和第二圆偏振光在曝光样品30处形成干涉，得到光栅形貌的干涉图案，并且可以通过曝光样品30上的偏振光敏材料记录下来。偏振光敏材料可以根据实际需要进行具体选择，只要能够用于记录干涉图案的偏振光敏材料均应落入本申请的保护范围。

在本发明的一些具体实施方式中，光源10发出的光线为具有预设口径的平行光，曝光样品30的截面为方形，预设口径的径向尺寸不小于曝光样品30的截面长度。

换句话说，如图1所示，本申请提供的光源10能够发出具有预设口径的平行光，该平行光为线偏振光。通过光源10发出具有一定口径大小的平行光，便于满足曝光样品30的曝光需求，口径过小的平行光，当光线设入曝光样品30时，很难实现曝光样品30的全面曝光。曝光样品30的截面可以设置成方形，光源10发出的平行光所具有的预设口径的径向尺寸能够覆盖曝光样品30的截面长度，保证曝光样品30具有一定的曝光面积。在本申请中，光源10可以采用能够发出具有一定口径的平行光的激光器。曝光样品30的具体形状可以根据实际需要进行具体限定，在本申请中不再详细赘述。

根据本发明的一个实施例，第一相位延迟器20和第二相位延迟器40均为四分之一波片。

也就是说，第一相位延迟器20可以采用四份之一波片，第二相位延迟器40液可以采用四份之一波片。四份之一波片能够使入射的光线转化为圆偏振光。并且当第一圆偏振光经过曝光样品30后，依次经过四分之一波片、反射镜50和四份之一波片后，能够将第一圆偏振光转化为第二圆偏振光。例如，第一圆偏振光为右旋圆偏振光，第二圆偏振光为左旋圆偏振光。当第一圆偏振光和第二圆偏振光以相反的入射方向射入曝光样品30时，第一圆偏振光和第二圆偏振光能够在曝光样品30处形成干涉图案，实现偏振全息光栅的曝光。

根据本发明的一个实施例，偏振全息光栅的曝光系统还包括偏振片60。偏振片60位于光源10的传输路径上，且偏振片60设于光源10与第一相位延迟器20之间。

换句话说，参见图1，偏振全息光栅的曝光系统还设置有偏振片60，偏振片60设置在光源10发出的光线的传输路径上。并且偏振片60位于光源10与第一相位延迟器20之间。偏振片60能够将光源10发出的光线转化为线偏振光，进一步提高曝光系统的曝光效率。

在本发明的一些具体实施方式中，偏振全息光栅的曝光系统还包括扩束器70。扩束器70位于光源10的传输路径上，且扩束器70设于光源10和偏振片60之间，扩束器70用于将光源10发出的光线扩束为具有预设口径的平行光。

也就是说，偏振全息光栅的曝光系统还可以设置有扩束器70。扩束器70设置在光源10发出的光线的传输路径上，并且扩束器70位于光源10和偏振片60之间。本申请的光源10可以采用发出口径相对较小的激光器，并且通过扩束器70能够将光源10发出的光线扩束为具有一定口径的平行光(如图1中虚线框中的结构所示)。通过设置扩束器70，能够保证曝光样品30的全面曝光。

根据本发明的一个实施例，参见图2，第一圆偏振光射入曝光样品30处的入射光场为E1，第二圆偏振光射入曝光样品30处的反射光场为E2，第一圆偏振光和第二圆偏振光在曝光样品30处的干涉光场为E，干涉光场由式(1)所示：

其中，λ为光源10发出的光线的波长，i为虚数，i²为-1，θ为曝光样品30与第一相位延迟器20之间的夹角，x表示曝光样品30的基板方向，z表示垂直于x方向的方向。

在上述干涉光场的表示式中，曝光样品30与第一相位延迟器20之间的夹角θ可以理解曝光样品30相对于竖直方向的偏转角度。以曝光样品30的基板方向为x轴方向，垂直于x方向的方向(即z轴方向)，可以理解为平行于纸面且垂直于x轴方向。

忽略z方向，令可以得到下式：

即得到了偏振全息光栅的曝光光场(干涉光场)。

由上述干涉光场的表达式可知，偏振全息光栅的干涉光场与偏转角度θ有关，本申请通过旋转曝光样品30，使偏转角度θ发声变化，可以得到不同的不同光栅形貌的干涉图案。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，偏振光栅的光栅周期由(2)所示：

其中，d为光栅周期，λ为光源10发出的光线的波长，θ为曝光样品30与第一相位延迟器20之间的夹角。

在本申请的偏振全息光栅的曝光系统中，光线可以由激光器(光源10)发出，并通过扩束系统得到较大口径的平行光束。之后平行光束依次透过偏振片60(使光变为线偏振光)和四分之一波片变为第一圆偏振光(假设RCP)。接着，该第一圆偏振光束通过透明的曝光样品30后，依次经过四分之一波片、反射镜50和四分之一波片，光束(第二圆偏振光)再次到达曝光样品30处，且第二圆偏振态旋向反转(LCP)。这样直接入射的光与其反射光形成干涉，只需将样品旋转一定角度θ，便可以在样品上得到光栅形貌的干涉图案，然后通过偏振光敏感材料将其记录下来。

通过光栅周期的表示式可知，光栅周期d决定于偏转角度θ有关，通过改变曝光样品30与第一相位延迟器20的夹角θ，可以得到不同光栅周期和干涉光场的偏振全息光栅，便于制备光栅周期范围更广的偏振全息光栅。

总而言之，根据本发明实施例的偏振全息光栅的曝光系统，曝光样品30与第一相位延迟器20之间呈夹角θ设置，利用光源10发出的单束光线与其经过反射镜50反射回的光线在曝光样品30处形成干涉图案，实现偏振全息光栅的曝光，光路抗干扰能力强。同时，可以通过改变曝光样品30与第一相位延迟器20的夹角θ，可以得到不同光栅周期和干涉光场的偏振全息光栅，便于制备光栅周期范围更广的偏振全息光栅。

根据本申请的第二方面，提供一种偏振全息光栅的曝光方法，应用于上述实施例中的偏振全息光栅的曝光系统，参见图1和图2，曝光方法包括：

提供一光源10，光源10发出的光线依次通过第一相位延迟器20、曝光样品30和第二相位延迟器40；其中，光线经过第一相位延迟器20后形成具有第一偏振状态的第一圆偏振光，曝光样品30与第一相位延迟器20呈夹角θ设置。

第一圆偏振光经过第二相位延迟器40后，射入反射镜50，经过反射镜50反射后的光线依次射入第二相位延迟器40和曝光样品30；其中，经过反射镜50反射后的光线射入第二相位延迟器40后形成具有第二偏振状态的第二圆偏振光；第二圆偏振光与第一圆偏振光在曝光样品30处形成干涉图案。

记录第二圆偏振光与第一圆偏振光在曝光样品30处干涉后的干涉图案。

也就是说，根据本发明实施例的偏振全息光栅的曝光方法中，光源10发出的光线能够依次通过第一相位延迟器20、曝光样品30和第二相位延迟器40。其中，光源10可以直接采用能够发出具有一定口径的平行光的光源10，也可以通过扩束器70对光源10产生的光线进行扩束处理，得到具有一定口径的平行光，满足后续样品的曝光需求。光源10发出的光线经过第一相位延迟器20后能够转变成具有第一偏振状态的第一圆偏振光。曝光样品30与第一相位延迟器20呈夹角θ设置，保证曝光样品30相对竖直方向形成一定夹角，该夹角为偏转角度。

然后，经过曝光样品30后射出的第一圆偏振光经过第二相位延迟器40后，射入反射镜50，经过反射镜50反射后的光线依次射入第二相位延迟器40和曝光样品30。经反射镜50反射后的第一圆偏振光再次射入第二相位延迟器40后，能够转变成具有第二偏振状态的第二圆偏振光。第一圆偏振光和第二圆偏振光的偏振状态相反，当第一圆偏振光和第二圆偏振光以相反的入射方向射入曝光样品30时，第一圆偏振光和第二圆偏振光能够在曝光样品30处形成干涉图案，实现偏振全息光栅的曝光。记录第二圆偏振光与第一圆偏振光在曝光样品30处干涉后的干涉图案。

在本申请中，采用单个光源10发出的单束光线并利用该单束光线与其经过反射镜50反射回的光束形成干涉场，实现偏振全息光栅的曝光。相比于现有技术中采用两束平行光干涉或采用两个分光器分束再合束的方式进行干涉，两束光在光线传导的过程中，容易相互干扰，稳定性较差。而通过采用单束光线传导能够有效避免光线相互干扰问题，提高光路的抗干扰能力和稳定性。

在本申请中，通过设置偏转角度，就可以在曝光样品30上得到光栅形貌的干涉图案，便于制备光栅周期范围更广的偏振全息光栅。同时本申请通过设置第一相位延迟器20和第二相位延迟器40，能够将光源10发出的光线转变为不同偏振状态的圆偏振光，使光源10产生的入射光线与其反射光线形成干涉，只需将曝光样品30旋转不同的角度就能够得到不同光栅形貌的干涉图案，整体操作简便、结构设置简单。

根据本发明的一个实施例，偏振全息光栅的曝光方法还包括：

旋转曝光样品30，改变曝光样品30与第一相位延迟器20的夹角θ值，以得到不同的干涉光场和光栅周期。

也就是说，通过旋转不同的偏转角度，可以得到不同范围的光栅周期和干涉光场，便于制备光栅周期范围更广的偏振全息光栅。

总而言之，根据本发明实施例的偏振全息光栅的曝光方法，利用光源10发出的单束光线与其经过反射镜50反射回的光线在曝光样品30处形成干涉图案，实现偏振全息光栅的曝光，光路抗干扰能力强。同时，可以通过改变曝光样品30与第一相位延迟器20的夹角θ，可以得到不同光栅周期和干涉光场的偏振全息光栅，便于制备光栅周期范围更广的偏振全息光栅。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种偏振全息光栅的曝光系统，其特征在于，包括：

光源，所述光源用于发射光线；

第一相位延迟器，所述第一相位延迟器位于所述光源的传输路径上，所述光源发出的光线经过所述第一相位延迟器后形成具有第一偏振状态的第一圆偏振光；

曝光样品，所述曝光样品位于所述第一相位延迟器远离所述光源的一侧，且所述曝光样品与所述第一相位延迟器呈夹角θ设置；

第二相位延迟器，所述第二相位延迟器位于所述曝光样品远离所述光源的一侧；

反射镜，所述反射镜位于所述第二相位延迟器远离所述光源的一侧；其中，所述第一圆偏振光经过所述第二相位延迟器后，射入所述反射镜，经过所述反射镜反射后的光线射入所述第二相位延迟器后形成具有第二偏振状态的第二圆偏振光，所述第二圆偏振光射入所述曝光样品，并与所述第一圆偏振光在所述曝光样品处形成干涉图案。

2.根据权利要求1所述的偏振全息光栅的曝光系统，其特征在于，所述曝光样品上设有偏振光敏材料，所述偏振光敏材料用于记录所述干涉图案。

3.根据权利要求1所述的偏振全息光栅的曝光系统，其特征在于，所述光源发出的光线为具有预设口径的平行光，所述曝光样品的截面为方形，所述预设口径的径向尺寸不小于所述曝光样品的截面长度。

4.根据权利要求1所述的偏振全息光栅的曝光系统，其特征在于，所述第一相位延迟器和所述第二相位延迟器均为四分之一波片。

5.根据权利要求1所述的偏振全息光栅的曝光系统，其特征在于，还包括：偏振片，所述偏振片位于所述光源的传输路径上，且所述偏振片设于所述光源与所述第一相位延迟器之间。

6.根据权利要求5所述的偏振全息光栅的曝光系统，其特征在于，还包括：

扩束器，所述扩束器位于所述光源的传输路径上，且所述扩束器设于所述光源和所述偏振片之间，所述扩束器用于将所述光源发出的光线扩束为具有预设口径的平行光。

7.根据权利要求1所述的偏振全息光栅的曝光系统，其特征在于，所述第一圆偏振光射入所述曝光样品处的入射光场为E1，所述第二圆偏振光射入所述曝光样品处的反射光场为E2，所述第一圆偏振光和所述第二圆偏振光在所述曝光样品处的干涉光场为E，所述干涉光场由式(1)所示：

其中，λ为所述光源发出的光线的波长，i为虚数，i²为-1，θ为所述曝光样品与所述第一相位延迟器之间的夹角，x表示所述曝光样品的基板方向，z表示垂直于x方向的方向。

8.根据权利要求1所述的偏振全息光栅的曝光系统，其特征在于，所述偏振光栅的光栅周期由(2)所示：

其中，d为所述光栅周期，λ为所述光源发出的光线的波长，θ为所述曝光样品与所述第一相位延迟器之间的夹角。

9.一种偏振全息光栅的曝光方法，应用于权利要求1-8中任一项所述的偏振全息光栅的曝光系统，其特征在于，所述曝光方法包括：

提供一光源，所述光源发出的光线依次通过第一相位延迟器、曝光样品和第二相位延迟器；其中，所述光线经过所述第一相位延迟器后形成具有第一偏振状态的第一圆偏振光，所述曝光样品与所述第一相位延迟器呈夹角θ设置；

所述第一圆偏振光经过所述第二相位延迟器后，射入所述反射镜，经过所述反射镜反射后的光线依次射入所述第二相位延迟器和所述曝光样品；其中，经过所述反射镜反射后的光线射入所述第二相位延迟器后形成具有第二偏振状态的第二圆偏振光；所述第二圆偏振光与所述第一圆偏振光在所述曝光样品处形成干涉图案；

记录所述第二圆偏振光与所述第一圆偏振光在所述曝光样品处干涉后的干涉图案。

10.根据权利要求9所述的偏振全息光栅的曝光方法，其特征在于，还包括：

旋转所述曝光样品，改变所述曝光样品与所述第一相位延迟器的夹角θ值，以得到不同的干涉光场和光栅周期。