SU1327037A1 - Method of recording metrologic holographic gratings - Google Patents

Method of recording metrologic holographic gratings Download PDF

Info

Publication number
SU1327037A1
SU1327037A1 SU864013874A SU4013874A SU1327037A1 SU 1327037 A1 SU1327037 A1 SU 1327037A1 SU 864013874 A SU864013874 A SU 864013874A SU 4013874 A SU4013874 A SU 4013874A SU 1327037 A1 SU1327037 A1 SU 1327037A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
grating
recording
auxiliary
moire
grid
Prior art date
Application number
SU864013874A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Пейшевич Горелик
Сергей Николаевич Коваленко
Борис Ганьевич Турухано
Original Assignee
Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова
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 Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова filed Critical Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова
Priority to SU864013874A priority Critical patent/SU1327037A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1327037A1 publication Critical patent/SU1327037A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к прецизи онной измерительной технике и позвол ет повысить точность записи и уве8 личить размеры записываемой решетки. Освещением вспомогательной решетки 16 одновременно двум  источниками 1 и 6 когерентного излучени  с длинами волн соответственно h и получают за фотоносителем 18 систему пр молинейных муаровых полос. Измерением фотодатчиками 20 -24 разности фаз в картине муаровых полос определ ют ошибки записи метрологической решетки. Коррекци  этой ошибки осуществл етс  - изменением времени задержки сигналов управлени  модулирующим элементом источника 1 относительно среднего периода муаровых полос. Измен ют угол наклона вспомогательной решетки 16 по отношению к штрихам записываемой на фотоноситель 18 решетки дл  корректировки ошибки, вызванной дефектами направл ющих,2 ил. ( СО 1чЭ -J о Од jThe invention relates to a precision measuring technique and makes it possible to improve the recording accuracy and increase the size of the recording grid. By illuminating the auxiliary grating 16 at the same time by two sources 1 and 6 of coherent radiation with wavelengths, respectively, h, a system of rectilinear moire bands is obtained for the photocarrier 18. By measuring with photosensors 20-24, the phase difference in the pattern of the moire bands determines the recording errors of the metrological grid. The correction of this error is accomplished by varying the delay time of the control signals of the modulating element of source 1 relative to the average period of the moire bands. The angle of inclination of the auxiliary grating 16 is changed with respect to the strokes of the grating recorded on the photocarrier 18 in order to correct the error caused by the defects of the guides, 2 Il. (CO 1HE -J about Od j

Description

Изобретение относитс  к прецизионной измерительной технике и может быть использовано при создании крупноразмерных высокоточных метрологических дифракционных решеток.The invention relates to a precision measurement technique and can be used to create large-sized high-precision metrological diffraction gratings.

Цель изобретени  - повышение точности и увеличение размеров записываемой решетки.The purpose of the invention is to improve the accuracy and increase the size of the recorded grid.

На фиг, 1 изображена оптико-электронна  схема устройства записи метрологических голографических решеток в реальном времени; на фиг. 2 - схема размещени - фотодатчиков в поле муаровых полос.Fig. 1 shows an opto-electronic diagram of a device for recording metrological holographic gratings in real time; in fig. 2 - layout of photo sensors in the field of moire stripes.

Оптико-электронное устройство дл  реализации предлагаемого способа состоит (фиг. 1) из источника 1 когерентного излучени  длиной волны ; иThe optoelectronic device for implementing the proposed method consists (Fig. 1) of coherent radiation source 1 with a wavelength; and

св занных с ним модулирующего элемен- ,Q производить недеструктивное считывата 2, первого коллимирующего устройства , состо ние го из линз 3 и 4, и полу- шрозрачного зеркала 5; непрерывного источника 6 когерентного излучени the modulating element associated with it, Q to produce a non-destructive reader 2, a first collimating device, a state of lenses 3 and 4, and a semi-transparent mirror 5; continuous source 6 coherent radiation

ние в реальном времени системы бегущих муаровых полос, и осуществл ют пу тем измерени  - разности фаз фотодатчи ками 20-24 и картине этих полос опреreal-time systems of traveling moire strips, and carried out by measuring — the phase differences by photosensors 20–24 and the picture of these strips determine

длиной волныwavelength

22

и св занных сand associated with

ним полупрозрачного разделительного зеркала 7, отклон ющих зеркал 8 и 9, второго коллимирующего устройства, состо щего из линз 10 и 11, модулирующего элемента 12, поворачивающего зеркала 13 и третьего коллимирующего устройства, состо щего из линз 14 и 15; вспомогательной решетки 16 и св занного с ней пьезокерамического элемента 17; фотоносител  18, работающего в реальном времени и чувствительного к длине волны Д , и жестко св занного с ним обычного фотоносител  19, чувствительного к длине ); фотодатчиков 20-24, электронного фа- зометрического устройства 25, вырабатывающего сигналы управлени  модулирующими элементами,- и электронного фазометрического устройства 26, выра25 деление ошибки записи метрологической решетки и ее коррекцию в процессе записи путем изменени  времени задержки сигналов управлени  модулирующим элементом 2 источника 1 с т относитель30 но среднего периода муаровых полос и ршибки, вызванной дефектами направл ющих , и ее коррекцию в процессе записи путем изменени  угла наклона вспомогательной решетки 16 по отношению к штрихам решетки, записываемой на фотоноситель 18,thereto a translucent separating mirror 7, deflecting mirrors 8 and 9, a second collimating device consisting of lenses 10 and 11, a modulating element 12, a turning mirror 13 and a third collimating device consisting of lenses 14 and 15; an auxiliary grid 16 and a piezoceramic element 17 associated with it; a photo carrier 18, operating in real time and sensitive to the wavelength D, and a conventional photo carrier rigidly associated with it (length sensitive 19); photo sensors 20-24, an electronic phase metering device 25 generating control signals for the modulating elements, and an electronic phase metering device 26, expressing the recording error of the metrological grid and correcting it during recording by changing the delay time of the control signals of the modulating element 2 of the source 1 with t relative to 30 but the average period of the moire bands and the error caused by the defects of the guides, and its correction in the recording process by changing the angle of inclination of the auxiliary lattice 16 on respect to the grating strokes recorded on photocarrier 18

Сущность-способа состоит в следующем .The essence of the method is as follows.

Вспомогательную решетку 1,6 осве4Q щают одновременно двум  пучками света синим (АО и красным ( А) . При этом синий (А,) копирует в реальном времени решетку на фотоноситель 18, а красньй (AJ) считывает записанную наThe auxiliary grid 1.6 is illuminated simultaneously with two beams of light blue (AO and red (A). At the same time, blue (A,) copies the grid to photo carrier 18 in real time, and red (AJ) reads the recorded on

батывающего сигналы, управл ющие пье- 45 Фотоносителе решетку непосредственноbathe the signals controlling the pioneer 45 photocarrier grating directly

зокерамическим элементом.ceramic element.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Предварительно записанную решетку, жестко св занную в линию с неэкспо- нированным фотоносителем 18, непрерывно перемещают по направл ющим относительно фиксированной индикаторной решетки , систему из этих двух решеток освещают непрерывным когерентным источником 6 .света, а образующуюс  на выходе решеток систему бегущих муаровых полос преобразуют фотодатчиками 20-24 в последовательность электрических сигналов, которые управл ют модулирующим элементом 2 источника 1, освещающего фиксированную экспонируемую решетку, последовательно экспониру  ее на перемещающийс  фотоноситель 18. При этом в качестве фотоносител  18 используют фотоматериал, работающий в реальном времени, на ко .торьм предварительно экспонируют с помощью когерентного источника 1 длиной волны Й ограниченный участок фиксированной вспомогательной реше т- ки 16, совмещающей функции индикаторной и экспонируемой решеток, предварительно записанную и вспомогательную решетки дополнительно освещают непрерывным когерентным источником 6 света длиной волны А, позвол ющим проние в реальном времени системы бегущих муаровых полос, и осуществл ют путем измерени  - разности фаз фотодатчиками 20-24 и картине этих полос опреA prerecorded grid rigidly connected in line with the unexposed photocarrier 18 is continuously moved along guides relative to a fixed indicator grid, a system of these two grids is illuminated with a continuous coherent light source 6, and a system of traveling moire stripes transformed at the output of the grids 20-24 into a sequence of electrical signals that control the modulating element 2 of source 1, illuminating a fixed exposed grating, in series understand it on a moving photocarrier 18. At the same time, a photo material working in real time is used as a photocarrier 18, at which the second is preliminarily exposed to a limited portion of the fixed auxiliary grid 16, which combines the functions of the indicator and the exposed one, using a coherent source 1 pre-recorded and auxiliary arrays are additionally illuminated with a continuous coherent light source 6 of wavelength A, allowing real-time penetration of the system x moiré fringes, and is carried out by measuring the - phase difference film photo sensors 20-24 and these bands determined

5 деление ошибки записи метрологической решетки и ее коррекцию в процессе записи путем изменени  времени задержки сигналов управлени  модулирующим элементом 2 источника 1 с т относитель0 но среднего периода муаровых полос и ршибки, вызванной дефектами направл ющих , и ее коррекцию в процессе записи путем изменени  угла наклона вспомогательной решетки 16 по отношению к штрихам решетки, записываемой на фотоноситель 18,5 division of the recording error of the metrological lattice and its correction in the recording process by changing the delay time of the control signals of the modulating element 2 of the source 1 with relative to the average period of the moire bands and the error caused by the defects of the guides, and its correction during the recording by changing the slope angle of the auxiliary the lattice 16 with respect to the strokes of the lattice recorded on the photocarrier 18,

Сущность-способа состоит в следующем .The essence of the method is as follows.

Вспомогательную решетку 1,6 освеQ щают одновременно двум  пучками света- синим (АО и красным ( А) . При этом синий (А,) копирует в реальном времени решетку на фотоноситель 18, а красньй (AJ) считывает записанную наThe auxiliary grid 1.6 is illuminated simultaneously by two beams of light, blue (AO and red (A). At the same time, blue (A,) copies the grid to photo carrier 18 in real time, and red (AJ) reads the recorded on

00

5five

во врем  копировани . За фотоносителем в красном свете образуетс  система пр молинейных муаровых полос. Если переместить фотоноситель 18 точно на период решетки 16 и снова осветить ее синим светом ()s то восстановитс  исходна  картина муаровых полос , а длина скопиройанной решетки увеличитс  на длину периода. Равномерно перемеща  фотопоситель 18 и периодически от-крыва  источник 1 синего света (А) только при смещении на период, можно последовательно перезаписать ограниченный участок решеткиduring copying. Behind the photo carrier in red light, a system of straight line moirés is formed. If you move the photo carrier 18 exactly to the grating period 16 and again illuminate it with blue light (), the original pattern of moire fringes will be restored, and the length of the copied grating will increase by the length of the period. By moving the photo carrier 18 evenly and periodically opening the blue light source 1 (A) only with a shift by a period, a limited portion of the lattice can be consistently rewritten

16 на всю длину фотоносител . В случае по влени  ошибки копировани , св занной с изменением периода, муаровые -полосы измен ют св-ою форму, .С помощью фазометрического устройства 25 определ ют величину этих изменений, а Г следовательно, и величину изменени  периода и открывают источник 1 синего света с задержкой, равной измерен- ной величине. Это позвол ет скорректировать в реальном времени возникающие ошибки периода. На первом этапе способа пучок коллимированного света длиной волны , проход  через вспомогательную решетку 16 под углом Брегга, записывает ее в реальном времени на неподвшкньгй фотоноситель 18, чувствительньй к этой длине волны. Запись в реальном времени позвол ет получить точную копию ограниченного участка вспомогательной решетки 16 на фотоносителе 18 непосредственно в процессе экспозиции без дополнительной16 for the entire length of the photocarrier. In case of occurrence of a copying error associated with a period change, the moire bands change their bluish shape. Using the phase metering device 25, the magnitude of these changes is determined, and G therefore the magnitude of the period change opens the blue light source 1 delay equal to the measured value. This makes it possible to correct the period errors that occur in real time. At the first stage of the method, a beam of collimated light with a wavelength, a passage through the auxiliary grid 16 at the Bragg angle, records it in real time on an incomplete photo carrier 18, which is sensitive to this wavelength. Real-time recording allows you to get an exact copy of a limited portion of the auxiliary grid 16 on the photo carrier 18 directly during the exposure process without additional

посл едующей химической обработки. Не- 25 вспомогательной решетки 16. При этомafter chemical processing. Non-25 auxiliary lattice 16. At the same time

модулированный пучок света длиной волны Aj сколлимированньй линзовой системой 10 - 11, направл етс  под углом Брегга через вспомогательную решетку 16 на предварительно записан- ный участок метрологической решетки. Длину волны / выбирают такой,, чтобы фотоноситель, работающий в реальном времени, был не чувствительньш к ней Это позвол ет производить недеструк- тивное считывание предварительно записанной pemeTKSi. Комбинаци  вспомогательной и предварительно записанной решётки, освещенна  когерентным свето с длиной волны Д 9 образует картину муаровых полос, в поле которых размещены фотодатчики 20-24. На втором этапе фотоносители 18 и 19 перемещаютс  с посто нной скоростью относительно фиксированной вспомогательной решетки 16 в направлении, перпендикул рном ее штрихам. Перемеп ение фотоносител  18 приводит к по влению картины бегущих муаровых полос, причем перемещение муаровс-й: полосы на период со- ответствует перемещению на период предварительно записанной решетки. Бегуище муаровые полосы преобразуютс  фотодатчиками в электрические сиг налы синусоидальной формы. В случае, .когда вспомогательна  16 и предварительно записанна  на. фотоносителе 18 решетки идеально равномерные, муаровые полосы представл ют собой полосыThe modulated beam of light with wavelength Aj, which is collimated by a lens system 10-11, is directed at the Bragg angle through the auxiliary grating 16 to the previously recorded portion of the metrological grating. The wavelength / is chosen such that the photo carrier operating in real time is not sensitive to it. This allows non-destructive reading of previously recorded pemeTKSi. The combination of an auxiliary and prerecorded grid, illuminated by coherent light with a wavelength of D 9, forms a pattern of moire bands, in the field of which photo sensors 20–24 are placed. In the second stage, the photocarriers 18 and 19 move at a constant speed relative to the fixed auxiliary grating 16 in the direction perpendicular to its strokes. The interleaving of the photographic carrier 18 leads to the appearance of a picture of traveling moiré stripes, and the movement of the moiré: the strip for the period corresponds to the displacement for the period of the previously recorded grating. The runner the moire strips are converted by photosensors into electrical signals of a sinusoidal shape. In the case when auxiliary is 16 and prerecorded to. photocarrier 18 grids are perfectly uniform, moire stripes are bands

одинаковой интенсивности, перпевдику- л рные штрихам решетки (параллельные направле шю движени ). Поэтому если расположить фотодатчики 21-24 в линию и перпендикул рно штрихам вспомогательной решетки (фиг. 2), то разность фаз между синусоидальными сигналами этих фотодатчиков будет равна 0. Сигналы с фотодатчиков 21-24, поступа  в электронное фазометрическое устройство 25, вырабатывающее сигналы управлени  модулируюш гм элементом (оптическим затвором) 2, открывают затвор только в момент прохождени  через фотодатчики муаровой полосы, т.е. каждый раз точно при смещении на период. Таким образом, использование стробоскопического эффекта позвол ет записывать в реальном времени на перемещающийс  фотоноситель 18 прот жен- ную метрологическую решетку путем последовательного и многократного экспонировани  ограниченного участкаof the same intensity, perpendicular to the grating lines (parallel to the direction of motion). Therefore, if the photosensors 21-24 are located in a line and perpendicular to the strokes of the auxiliary grid (Fig. 2), then the phase difference between the sinusoidal signals of these photosensors is 0. Signals from photosensors 21-24 are fed to the electronic phase meter 25, which generates control signals modulating the gm element (optical shutter) 2, the shutter is opened only at the moment of passing through the photosensors of the moire strip, i.e. each time exactly at the offset for the period. Thus, the use of a stroboscopic effect makes it possible to record an extended metrological grid in real time on a moving photo carrier 18 by sequentially and repeatedly exposing a limited area.

о Q g - about Q g -

5five

5five

вначале считываетс  и одновременно перезаписываетс  предварительно запи- санньм участок. В дальнейшем осуществл етс  считывание и перезапись ранее записанных участков.it is first read and at the same time overwrite the prerecorded part. Further reading and rewriting of previously recorded sections is carried out.

На точность записываемой метрологической решетки вли ют дефекты, присущие механической части устройства и привод щие к изменению рассто ни  и взаимного расположени  вспомогательной и записываемой решеток, а татсже погрешность электронного тракта, вы- зываюище по вление местных и прогрессивных опмбок. Наличие ошибок записываемой решетки приводит к искривлению муаровых полос (фиг. 2),т.е. к отклонению их от пр молинейных. При этом величина локальной ошибки & (ошибки в данной точке) определ етс  отклонением центра искривленной полосы от средней пр молинейной в данной точке. В случае бегущих муаровых полос паиболее точное (с точнос тью пор дка 21/100) определение локальной ошибки обеспечиваетс  фазовь1ми изме- реют ми. В конкретном примере электронным фазометрическим устройствомThe accuracy of the recorded metrological lattice is affected by defects inherent in the mechanical part of the device and leading to a change in the distance and mutual arrangement of the auxiliary and recorded grids, and also the error of the electronic path, the appearance of local and progressive optical devices. The presence of errors in the recorded lattice leads to the curvature of the moire strips (Fig. 2), i.e. to deviate from the linear ones. However, the magnitude of the local error & (errors at this point) is determined by the deviation of the center of the curved strip from the middle linear at that point. In the case of traveling moirés, the most accurate (accurate to 21/100) determination of the local error is provided by phase measurements. In a specific example, an electronic phase meter device

25 измер ютс  разности фаз меж,цу фотодатчиками 21-22 (ЛФ.г ) J 22-23 (/1Ф ); 23-24 (ЛФ2,,2), вычисл етс  средн   разность фаз25, phase differences between, the photo sensors 21-22 (LF.d) J 22-23 (/ 1F) are measured; 23-24 (LF2, 2), the average phase difference is calculated

лфlf

l,d 4. lA y-2iil ii -2lL 7 .чГ 9 J l, d 4. lA y-2iil ii -2lL 7. hG 9 J

21-гг21st

513270513270

соответствующа  средней пр молинейной муаровой полосе, и определ етс  величина локальной ошибки в точке фотоприемника 23corresponding to the middle straight linear moire band, and the magnitude of the local error at the point of the photodetector is determined 23

лф д - д ф 2i-2.f lf d - d f 2i-2.f

Величина лФдок характеризует интервал времени задержки между временем прохождени  через линейку фотодатчиков 2Т-24 средней пр молинейной полосы , соответствующей идеально равномерной решётке, и временем прохож;цени  реальной искривленной полосы с локальной ошибкой 4 через фотоприемник 23. Измеренна  таким способом величинаThe lFdoc value characterizes the time delay between the average linear strip passing through the 2T-24 photosensor line, corresponding to an ideally uniform grid, and passing time; value of the real curved band with local error 4 through the photodetector 23. The value measured in this way

л,lt

локlok

с обратным знаком подаетс  наwith the opposite sign is served on

модулирующий-элемент 2, измен   врем  его запуска относительно центра средней пр молинейной полосы и компенсиру  локализованн-ую и измеренную ошибку записи.modulating element 2, changing its start time relative to the center of the middle linear band and compensating for the localized and measured write error.

Пред/1агаемый способ позвол ет локализовать , измерить и в реальном вре-- мени скорректировать ошибки, возникающие в процессе записи решетки обеспечива  полное выгюлн елше принципа стабилизации периода решетки и позвол   стабилизировать период с точностью до величины погрешности определени  локальной ошибки.The above method allows localizing, measuring, and real-time correcting errors that occur during the recording of the lattice, ensuring that the principle of stabilizing the lattice period is fully used and allowing the period to be stabilized to within the error of local error determination.

Так,при использовании решетки с периодом d 1 мкм, рассто нии между фотодатчиками 1 1 10 мм и средне- квадратической ошибке фазовых измерений (3 2|Г/100 ошибка стабилизации составит d 0,01 мкм на длине 40 мм или А О505 мкм на длине 1 м, Точность фазовых измерений практически полностью не зависит от вли ни  амплитудных факторов (изменени  интенсивности источников излучени ., , изменени  дифракционной зффективност, записываемой решетки, рассе нного света и т.д.), а также, скорости перемещени  муаровых полос, т.е. от скорости перемещени  решетки.So, when using a grating with a period of d 1 μm, the distance between the photosensors is 1 1 10 mm and the root-mean-square error of phase measurements (3 2 | G / 100, the stabilization error will be d 0.01 μm at a length of 40 mm or А О505 μm at the length of 1 m, the accuracy of phase measurements is almost completely independent of the influence of amplitude factors (changes in the intensity of radiation sources, changes in diffraction efficiency, the recorded grating, scattered light, etc.), as well as the speed of movement of the moire strips, t .e. from the speed of the lattice.

Кроме того, на точность записыва-- емой решетки вли ют дефекты направл  ющих, привод щие к изменению углов наклона записываемых штрихов по длине , т.е. к нарушению взаимной параллельности штрихов 5 привод щей при использовании такой решетки в датчиказ линейных перемещений к по влению пог решнрсти Аббе. Дефекты направл ющих привод т к изменению углов наклона штрихов вспомогательной и записывае37 6In addition, the accuracy of the recorded grating is influenced by defects of the guides, leading to a change in the angles of inclination of the recorded strokes along the length, i.e. to the violation of the mutual parallelism of the strokes 5 resulting in the use of such a lattice in the linear displacement sensors, to the appearance of the Abbe solution. Defects in the guides lead to a change in the angles of inclination of the strokes of the auxiliary and recording 37 6

мой решеток и, как следствие, к нению пространственного периода ровых полосmy lattices and, as a consequence, to the spatial period of the flat bands

d d

D 2;D 2;

00

(1(one

00

5555

.где D - период муаровых полос; d - период решеток; - угол между штрихами решеток. Стабилизаци  периода муаровых полос , а следовательнОэИ сохранение . взаимной параллельности штрихов записываемой решетки в предпагаемом спо-. собе осуществл етс  путем стабилизации разности фаз между фотодатчиками 20-21э расположенными строго вдоль штрихов решетки. Изменение угла при-, водит только к изменению разности фаз ., , сохран   неизменными разности фазЛ.2 ;йФ22-2з П-2 Кривизна муаровых полос не оказывает. Where D is the period of moire bands; d is the period of the lattices; - the angle between the strokes of the gratings. Stabilization of the period of moire bands, and consequently of the conservation. the mutual parallelism of the lines of the recorded grating in the expected way. This is done by stabilizing the phase difference between the photosensors 20-21e located strictly along the grating lines. A change in the angle leads only to a change in the phase difference., While keeping the difference in phase 2 unchanged; ФФ22-2з П-2 The curvature of the moire strips does not

вли ни  на ,., в том случаеj если фотодатчики расположены строго ; вдоль штриха решетки, тав; как период муаровых полос не мен етс  вдоль направлени  штрихов решетки. В конкретном примере разность фаз дФ,,., измер етс  электронным фазометрическим устройством 26,которое .вырабатывает сигналы управлени  пьезокерамическим злемен- том 175,измен ющим угол наклона штрихов вспомогательной решетки 16 относительно записываемой путем поворота первой. Таким образом, введение второго контура стабилизации фотодатчиков 20-21, фазометрического устройства 26 и пьезокерамического злемента 17 позвол ет стабилизировать угол наклона между штрихами вспомогательной и записываемой решеток и сделать его некритичным к вли нию дефектоё направл ющих.influence, if photosensors are strictly located; along the lattice line, tav; as the period of the moire stripes does not change along the direction of the grating lines. In a specific example, the phase difference dF ,,., Is measured by an electronic phase metering device 26, which produces control signals for a piezoceramic element 175, which changes the angle of inclination of the strokes of the auxiliary grid 16 relative to the one recorded by turning first. Thus, the introduction of a second stabilization loop of photosensors 20-21, a phase metering device 26 and a piezoceramic element 17 allows stabilizing the angle of inclination between the strokes of the auxiliary and recorded gratings and making it uncritical to the effect of the defect guides.

Предлагаемый способ позвол ет с покошью Двух конту1)ов стабилизации осуществить запись на фотоноситель, работающий в реальном времени прот женной высокоточной решетки, Однако пригодные дл  этой цели фотоматериалы обладают сравнительно низкой дифракционной эффективностью ( - 10%). С целью повышени  дифракционной зффективности в конкретном примере используют жестко скрепленньй с фотоносителем-IS, работающим в реальном времени, -обычный фотоноситель 19,, позвол ющий достичь на длине волны высокой дифракхщонной эффективности (). При зтом метрологиThe proposed method allows one to record on a photo carrier operating in real time with an extended high-precision grating, with the contours of the Two contours of stabilization. However, photographic materials suitable for this purpose have a relatively low diffraction efficiency (-10%). In order to increase diffraction efficiency in a specific example, a rigid photo-carrier, real-time, an ordinary photo-carrier 19, is used, which allows to achieve a high diffraction efficiency () at a wavelength. When this metrologists

ческа  решетка записываетс  параллельно и одновременно и на обычный фотоноситель 19 с помощью источника 6 излучени  длиной волны Д моДУ лирующего элемента 12, подключенного параллельно к модулирующему элементу 2, коллимирующей системы 14 - 15, формирующей параллельный пучок модулирующего света, копирующего участок вспомогательной решетки 16 на перемещающийс  .фотоноситель 19.The grating is recorded in parallel and at the same time and onto a conventional photocarrier 19 by means of a radiation source 6 with a wavelength D of a modulating element 12 connected in parallel to the modulating element 2, a collimating system 14-15, forming a parallel beam of modulating light copying a portion of the auxiliary grating 16 onto the moving photocarrier 19.

Предлагаемый способ бьш реализован в устройстве, состо щем из подложки с материалом, работающим в реальном времени, в качестве которого использовали диазосоединение ДП-15, жестко скрепленной с подложкой из обычного фотоносител  ПЭ-2, Данное диазосоединение обладает спектральной чувствительностью к коротковолновой части спектра Д 0,5 мкм и практически полностью нечувствительно к длинноволновой Д 0,6 мкм.В качестве источника когерентного излуче ни , осуществл ющего запись в реальном времени, использовали гелий- кадмиевый лазер ЛГ-61 с длиной волны Д, 0,44 мкм, а в качестве источника недеструктивного считывани  - ге- лий-неоновый лазер ЛГ-38 с длиной волны Л- 0,63 мкм. В качестве вспомогательной решетки использовали голографическую решетку периодом d 1 мкм и длиной L АО тл, к торцу которой приклеивали пьезокерамически элемент ЦТС-23, позвол ющий поворачивать вспомогательную решетку на угол ( +1 . Пучки лазерного свет модулировали механически с помощью высокочастотных реле РЭС-49, позвол ющих работать на частотах до 200 Гц.The proposed method was implemented in a device consisting of a substrate with a real-time material, which was used as a DP-15 diazo compound rigidly attached to a substrate of the usual photocell PE-2. This diazo connection possesses spectral sensitivity to the short-wave D 0 spectrum. , 5 microns and almost completely insensitive to the long wavelength D 0.6 microns. As a source of coherent radiation, recording in real time, helium-cadmium laser LG-61 with Lina wave D, 0.44 microns, and as a source of non-destructive readout - ge- ly-neon laser LH-38 with L- wavelength 0.63 microns. A holographic grating with a period of d 1 μm and a length L AO tl was used as an auxiliary grating, with the piezoceramic TTS-23 element glued to the end face, allowing the auxiliary grating to be rotated through an angle (+1. allowing operation at frequencies up to 200 Hz.

На первом этапе записи коллимиро- ванньш пучок света длиной волны Д 0,44 мкм, проход  через вспомогательную решетку под углом Брегга 0 12,7°, копировал ее на диазосоединение . Одновременно коллимирован- ный пучок света длиной волны ДAt the first stage of recording a collimated light beam with a wavelength of D 0.44 μm, the passage through the auxiliary lattice at the Bragg angle 0 12.7 °, copied it to the diazo connection. At the same time a collimated beam of light with a wavelength D

0,63 мкм, проход  под углом Брегга 82 18,4° через вспомогательную решетку и решетку, записываемую в реальном времени на диазосоединение, образовывал систему муаровых полос, в поле которых размещали 5 фотодиодов ФВ-27к, четыре из которых распо-. лагали в линию, перпендикул рную 1 штрихам решетки, а п тый - параллельно штрихам решетки. Рассто ние между 0.63 μm, the passage at the Bragg angle of 82 18.4 ° through the auxiliary grid and the grid recorded in real time on the diazo connection, formed a system of moire bands, in the field of which 5 PV-27k photodiodes were placed, four of which were located. they were laid in a line perpendicular to 1 grooves of the lattice, and the fifth — parallel to the strokes of the lattice. Distance between

.5.five

10ten

2020

25 ЗО 40 27037 , 25 DA 40 27037,

всеми фотодиодами il 10 мм. На втором этапе записи подложки с фотоноси--;. тел ми перемещали с посто нной скоростью V 50 мкм/с относительно . фиксированной вспомогательной решетки , что приводило к перемещению муаровых полос. Сигналы с фотодиодов поступали в электронные фазометричес- кие устройства, включающие коммута- iTop, селективные усилители У 2-6, фазометр , устройство формировани  импульсов запуска реле и высоковольтный усилитель напр жени , управ- 15 л ющий : пьезокерамикой. Одновременно с записью решетки на диазосоединение БП-15 вели параллельную запись на фотопластинку ПЭ-2. В результате была записана метрологическа  голо- графическа  решетка длиной L 80мм. Полна  ошибка 4 0,5 мкм, дифракционна  эффективность t 30%.all photo diodes il 10 mm. At the second stage, the recording of the substrate with photony-- ;. The bodies were moved with a constant velocity of V 50 µm / s relative. fixed auxiliary lattice, which led to the movement of moire bands. The signals from the photodiodes entered the electronic phase-metering devices, including switching iTop, selective amplifiers U 2-6, a phase meter, a device for triggering a relay, and a high-voltage voltage amplifier controlling the piezoceramics. Simultaneously with the recording of the lattice on the BP-15 diazocompound, a parallel recording was made on the photographic plate PE-2. As a result, a metrological holographic lattice with a length of L 80mm was recorded. Total error 4 0.5 µm, diffraction efficiency t 30%.

5 О 0 5 o 0

5five

00

5five

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ записи метрологических го- лографических решеток, заключающийс  в том, что предварительно записывают решетку, жестко св занную в линию с неэкспонированным фотоносителем, непрерывно перемещают их по направл ющим относительно фиксированной индикаторной решетки, систему из этих двух решеток освещают непрерывным когерентным источником света, а образующуюс  на выходе решеток систему бегущих муаровых полос преобразуют по крайней мере одним фотодатчиком в последовательность электрических сигналов , которые управл ют модулирующим элементом второго когерентного источника , освещающего фиксированную экспонируемую решетку, последовательно экспониру  ее на перемещающийс  фотоноситель , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и увеличени  размеров записываемой решетки, в качестве фотоносител  используют фотоматериал, работающий в реальном времени, предварительную запись решетки на него осуществл ют с помощью когерентного источника с мог дулирующим элементом и с длиной волны Д, путем экспонировани  ограниченного участка фиксированной вспомогательной решетки, совмещающей функции индикаторной и экспонируемой решеток , предварительно записанную и вспомогательную решетки освещают непрерывным когерентным источником света длиной волны /1The method of recording metrological holographic gratings, which consists in pre-recording a grating rigidly connected in line with the unexposed photocarrier, continuously moving them along guides relative to a fixed indicator grating, the system of these two gratings is illuminated with a continuous coherent light source, and the resulting at the output of the gratings, a system of running moire strips is converted by at least one photosensor into a sequence of electrical signals that control the modulating using an element of the second coherent source illuminating a fixed exposed grating, sequentially exposing it to a moving photo carrier, characterized in that, in order to improve the accuracy and increase the size of the recording grating, a real-time photo material is used as a photo carrier; using a coherent source with a modulating element and a wavelength D, by exposing a limited portion of a fixed auxiliary grating that combines the functions of the indicator and the exposed lattices prerecorded and auxiliary light grating continuous coherent light source wavelength / 1 2 92 9 позвол ющей производить недеструктивное считывание системы бегущих муаровых полос, и осуществл ют путем измерени  разности фаз фотодатчиками в картине этих полос определение ошибки записи метрологической решетки и ее коррекцию в процессе записи путем изменени  вре- -:the system of traveling moire stripes, which allows to produce a non-destructive reading, and by measuring the phase difference by photosensors in the picture of these bands, determine the recording error of the metrological grid and correct it during recording by changing the time: мени задержки сигналов управлени  модулирующим элементом источника с ) относительно среднего периода муаровых полос и ошибки, вызванной дефектами направл ющих, и ее коррекцию в процессе записи путем изменени  уг- ла наклона вспомогательной решетки по отношению к штрихам решетки, за- |писываемой на фотоноситель.the delay of the control signals of the modulating element of the source c) relative to the average period of the moire bands and the error caused by the defects of the guides, and its correction in the process of recording by changing the angle of inclination of the auxiliary lattice with respect to the lines of the grating recorded on the photo carrier. фиг. 2FIG. 2 Редактор А. ЛежнинаEditor A. Lezhnin Составитель В. КравченкоCompiled by V. Kravchenko Техред Л.Сердюкова Корректор В, Гирн кTehred L. Serdyukova Proofreader V, Girn K Заказ 3385/42Тираж 521ПодписноеOrder 3385/42 Circulation 521 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-355 Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-355, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г,.Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, g. Uzhgorod, st. Project, 4
SU864013874A 1986-01-14 1986-01-14 Method of recording metrologic holographic gratings SU1327037A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864013874A SU1327037A1 (en) 1986-01-14 1986-01-14 Method of recording metrologic holographic gratings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864013874A SU1327037A1 (en) 1986-01-14 1986-01-14 Method of recording metrologic holographic gratings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1327037A1 true SU1327037A1 (en) 1987-07-30

Family

ID=21218557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864013874A SU1327037A1 (en) 1986-01-14 1986-01-14 Method of recording metrologic holographic gratings

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1327037A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2623918A1 (en) * 1987-12-08 1989-06-02 Le I Yadernoi F HOLOGRAPHIC NETWORK OF DIFFRACTION
EP1378770A1 (en) * 2002-07-02 2004-01-07 Intel Corporation Monitoring and correcting Bragg gratings during their fabrication

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Оптика и спектроскопи , 1971, J . 30, вып. 3, с. 550. Hutley М.С. Diffraction gratings. Ney York. Academic Press, 1982, p. 302-304. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2623918A1 (en) * 1987-12-08 1989-06-02 Le I Yadernoi F HOLOGRAPHIC NETWORK OF DIFFRACTION
EP1378770A1 (en) * 2002-07-02 2004-01-07 Intel Corporation Monitoring and correcting Bragg gratings during their fabrication
WO2004005980A1 (en) * 2002-07-02 2004-01-15 Intel Corporation (A Delaware Corporation) Monitoring and correcting bragg gratings during their fabrication
US6847762B2 (en) 2002-07-02 2005-01-25 Intel Corporation Monitoring and correcting bragg gratings during their fabrication

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4311389A (en) Method for the optical alignment of designs in two near planes and alignment apparatus for performing this method
SU1450761A3 (en) Device for measuring relative displacement of two objects
US4930895A (en) Encoder for forming interference fringes by re-diffracted lights from an optical type scale and photoelectrically converting the interference fringes to thereby detect the displacement of the scale
US4340305A (en) Plate aligning
US4964726A (en) Apparatus and method for optical dimension measurement using interference of scattered electromagnetic energy
US3572937A (en) Method and apparatus for interferometric measurement of machine slide roll
EP0311144A3 (en) Optical instrument for measuring displacement
CA1163094A (en) Interferometer
CN1700101B (en) Focusing and leveling sensor for projection photo-etching machine
JPS6029044B2 (en) electro-optical surveying device
SU1327037A1 (en) Method of recording metrologic holographic gratings
JPH02206745A (en) Highly stable interferometer for measuring refractive index
US20030179373A1 (en) Method for position and/or angle measurement by means of gratings
JPH046884B2 (en)
US20040008413A1 (en) Method for manufacturing complex grating masks having phase shifted regions and a holographic set-up for making the same
US5164789A (en) Method and apparatus for measuring minute displacement by subject light diffracted and reflected from a grating to heterodyne interference
JPS61155902A (en) Interference measuring apparatus
JP2603338B2 (en) Displacement measuring device
SU1213504A1 (en) Device for photographic marking of linear scales
JPS61116837A (en) Controlling method for alignment of gap by diffraction grating
JPH06347335A (en) Phase difference measuring apparatus
US3904835A (en) Reconstruction method of an optically recorded signal
JPS62163921A (en) Rotary encoder
SU1615657A1 (en) Apparatus for copying holographic diffraction gratings
JP2517027B2 (en) Moving amount measuring method and moving amount measuring device