专利名称：一种低频光栅及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种衍射光学元件及其制备方法，具体涉及一种具有高衍射效率的低频全息光栅及其制备方法。
背景技术：
透射体位相全息光栅(VPHG)具有衍射效率高、噪声低、分辨率高等优点，广泛应用于天文光谱学、超快激光以及波分复用等技术领域。采用重铬酸盐明胶(DCG)全息记录材料可制作体位相全息光栅、波分复用器件(WDMs)、偏振分束器、窄带滤光片以及全息透镜等全息光学元件。衍射效率是透射体位相全息光栅的重要性能指标之一，如何提高透射VPHG 的衍射效率，对于全息光学元件的应用具有重要意义。一般情况下，空间频率为每毫米几个线对到一两百线对左右的光栅被称为低频光栅，相对而言，空间频率为10001p/mm左右或者更高的光栅被称为高频光栅。在宽光谱范围光谱仪器中，可以使用低空间频率透射光栅作为色散元件，但当光栅空间频率较低时，全息记录介质DCG的体效应不明显，光栅的衍射效率低，大大降低了光能利用率。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高衍射效率的低频光栅及其制备方法，通过采用复合双光栅结构实现单片低频全息光栅的衍射效果，达到大幅度提高低频光栅衍射效率的目的。为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是提供一种低频光栅，它的空间频率为fo ；所述的低频光栅包括两块空间频率不同的高频光栅，它的最高衍射效率达到95% 以上；所述的高频光栅，它们的空间频率之差为f0 ；它们的介质面相邻胶合于一体，两块高频光栅的条纹倾角互补。一种低频光栅的制备方法，包括如下步骤
(1)在全息光学记录系统中分别记录两块高频光栅，它们的空间频率之差为f0，两块光栅的条纹倾角相同；
(2)按记录光栅所选用的全息记录介质，对两块高频光栅进行后处理；
(3)将两块高频光栅的介质面相邻胶合在一起，得到由两块空间频率不同的高频光栅构成的低频光栅。在本发明中，所述的全息记录介质为重铬酸盐明胶。下面从光栅的记录和光栅的再现两个方面对本发明的原理作进一步阐述 1、光栅的记录
参见附
图1，它是透射光栅记录的原理示意图；用于记录透射VPHG的物光、参考光均为波长为λ的相干平行光，入射到记录介质H上，入射角分别为
e0,eR,记录时物光0和参考光R在记录介质H表面上的复振幅分布为
权利要求
1.一种低频光栅，其特征在于所述的低频光栅包括两块空间频率不同的高频光栅， 它的最高衍射效率达到95%以上；所述的高频光栅，它们的空间频率之差为fO，f0为低频光栅的空间频率；它们的介质面相邻胶合于一体，两块高频光栅的条纹倾角互补。
2.如权利要求1所述的一种低频光栅的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)在全息光学记录系统中分别记录两块高频光栅，它们的空间频率之差为f0，两块光栅的条纹倾角相同；(2)按记录光栅所选用的全息记录介质，对两块高频光栅进行后处理；(3)将两块高频光栅的介质面相邻胶合在一起，得到由两块空间频率不同的高频光栅构成的低频光栅。
3.根据权利要求2所述的一种低频光栅的制备方法，其特征在于所述的全息记录介质为重铬酸盐明胶。
全文摘要
本发明涉及一种衍射光学元件及其制备方法，具体涉及一种低频高衍射效率全息光栅及其制备方法。本发明采用两块空间频率之差为低频的高频透射VPHG进行复合使用，在得到与单块低频透射VPHG相同的衍射光场分布的同时，其衍射效率性能得到很大提高，尤其是在0.42μm～1.00μm光谱范围内，峰值衍射效率可提高到97%以上，并且其平均衍射效率也得到了明显的提高。按本发明提供的技术方案，解决了低空间频率光栅的低衍射效率问题，为超分辨成像光谱仪的研制提供了一种高性能色散元件。
文档编号G02B5/18GK102305953SQ20111026568
公开日2012年1月4日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者吴建宏, 唐敏学, 房春环 申请人:苏州大学