专利名称：全息Bragg体光栅光谱仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属电光功能材料制备领域，具体涉及一种全息Bragg 体光栅光谱仪。
背景技术：
目前，电光功能材料领域中广泛应用的常规平面光栅光谱仪的分 辨率与所采用的衍射光栅的刻划总数成正比。因而光栅面越大，光 栅周期越小，则系统分辨率越高。因此，实践操作中，为确保一定 的分ll率，常规平面光栅光谱仪的体积不可能减得很小。同时，对衍 射光栅表面的洁净度要求非常高，不能有粘染，否则其衍射效率会严 重下降。
全息Bmgg体光栅就是在透明介质材料，如玻璃，聚合物材料中， 通过全息的方法使体材料的折射率形成具有正弦形式的周期调制。其 Bmgg矢量平行于材料表面，而等折射率面则垂直于体表面。入射 光线方向，光栅体法线，及Bragg矢量三线共面为入射面。
—全息Bragg体光栅具有很高的衍射效率，满足Bragg条件的入 射光线理论上衍射效率可达100%。衍射效率与入射波长及入射角有 关，并且具有很小的角分散度。衍射极大值处波长与入射角成单值 对应关系，因而可用其取代常规平面光栅，通过旋转光栅面以改变入射角，从而获得最大衍射波长。
另外，全息Bragg体光栅的分辨力不受光栅尺寸大小影响，只要 求入射光准直，因而全息Bragg体光栅光谱仪可以使系统体积大幅 度縮小，首先是光栅体积大幅縮小，光束尺寸也相应地减小。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供全息Bragg 体光栅光谱仪。本实用新型利用高效率全息Bragg体光栅，取代常 规平面光栅构建光谱仪。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来加以实现的。具体而 言，本实用新型提供一种全息Bragg体光栅光谱仪，其包括输入光 纤接头(l)，准直透镜(2),全息Bragg体光栅(3)，可旋转底座(4)， 输出聚焦镜(5),输出端光纤接头(6)，输出端倍角转动座(7)，及透 射光吸收管(8)。当光线由输入光纤接头(l)导引进入光谱仪，经由准 直透镜(2)准直，以与光栅表面法线成一定角度入射全息Bragg体光 栅(3)。若该入射角使某一波长a)满足Bragg条件，则该波长的光 线将被全息Bragg体光栅(3)最大地衍射，以与光栅法线成同样的角 度(与入射光线位于法线同侧)出射。当光栅面被转动而使入射角改 变时，相应的最大衍射波长也将随之改变。输出聚焦镜(5)将衍射光 收集并汇聚到输出端光纤接头(6)，从输出端光纤接头(6)输出。为 了实现准确接收衍射光，输出聚焦镜(5)和输出端光纤接头(6)被固 定在输出端倍角转动座(7)上，随之一同绕光栅转轴转动，但输出聚 焦镜(5)，输出端光纤接头(6)，输出端倍角转动座(7)三者的转动角度为全息Bragg体光栅(3)光栅面转动角的2倍。对于不满足 Bragg条件的光线，其主要强度将透射Bragg体光栅(3)，被it射光 吸收管(8)所收集，以消除系统内杂散光。
本实用新型采用的高效率全息Bragg体光栅，是密封在两层导 电玻璃之间，表面不会受环境气份影响，并且可以擦拭，从而避免 了平面(刻划)光栅表面受潮发霉或因表面不清洁而使其衍射效率严 重下降的问题，从而延长系统使用寿命。
本实用新型中，所述的高效率全息Bragg体光栅，可以是任何 形式的全息Bragg体光栅，如全息聚合物分散液晶(HPDLC)制备的高 效率Bragg体光栅，以及热成形玻璃全息Bragg体光栅。光栅前后 表面可以镀宽带增透膜以减少反射损耗。
本实用新型中，所述的高效率全息Bragg体光栅，可以采用透 射式或反射式体光栅。
本实用新型中，所述的准直透镜(2)和输出聚焦镜(5)可采用消 象差透镜组或凹面射镜。
本实用新型中，所述的输入光纤接头(1)和输出端光纤接头(6) 也可以采用小孔光阑，或狭缝光阑。
本实用新型取代常规平面光栅构建光谱仪，仪器系统可以实现小 型化，尤其所采用的Bragg体光栅密封在两层玻璃之间，表面不会受 环境气份影响，并且可以擦拭，从而避免了平面(刻划)光栅表面受 潮发霉或因 面不清洁而使其衍射效率严重下降的问题，从而能延长系统使用寿命。
为了便于理解，以下将通过具体的实施方式和附图对本实用新型 进行详细地描述。需要特别指出的是，这些描述仅仅是示例性的描述， 并不构成对本实用新型范围的限制。
图1为本实用新型全息Bragg体光栅光谱仪结构示意图，其中，
附图标记与部件的对应关系如下
1，输入光纤接头；2，准直透镜；3，全息Bragg体光栅；4， 可旋转底座；5输出聚焦镜；6，输出端光纤接头；7，输出端倍角转 动座；8，透射光吸收管。
具体实施方式
实施例1
采用的全息聚合物分散液晶(HPDLC)制备的高效率Bragg体光 栅，光栅整体厚度小于2mm，光栅面积为5x5mm2，光栅周期1. lnm。 光线由输入光纤接头(l)导引进入光谱仪，经由准直透镜(2)准直， 以与光栅表面法线成一定角度入射全息Bragg体光栅(3)。若该入射 角使某一波长a)满足Bragg条件，则该波长的光线将被全息Bragg 体光栅(3)最大地衍射，以与光栅法线成同样的角度(与入射光线位 于法线同侧)出射。结果如图l中光路图所示。当光栅面被转动而使 入射充改变时，相应的最大衍射波长也将随之改变。输出聚焦镜(5)将衍射光收集并汇聚到输出端光纤接头(6)，从输出端光纤接头(6) 输出。为了实现准确接收衍射光，输出聚焦镜(5)和输出端光纤接头 (6)被固定在输出端倍角转动座(7)上，随之一同绕光栅转轴转动， 但输出聚焦镜(5)，输出端光纤接头(6),输出端倍角转动座(7)三者 的转动角度为全息Bragg体光栅(3)光栅面转动角的2倍。对于不 满足Bragg条件的光线，其主要强度将透射Bmgg体光栅(3)，被 透射光吸收管(8)所收集，以消除系统内杂散光。
经试验显示，本实用新型对入射的He-Ne光(波长632.8nm)在 15.3。时有最大衍射效率，其值为92%，衍射极大与第一零点的角度 差为2°，系统准直光束直径小于lrnm。
权利要求1、全息Bragg体光栅光谱仪，其特征在于，所述的光谱仪由输入光纤接头(1)，准直透镜(2)，全息Bragg体光栅(3)，可旋转底座(4)，输出聚焦镜(5)，输出端光纤接头(6)，输出端倍角转动座(7)，及透射光吸收管(8)构成，其中，输入光纤接头导引光线进入光谱仪，经由准直透镜准直，所述的全息Bragg体光栅根据波长入射角衍射光线，输出聚焦镜和输出端光纤接头固定在输出端倍角转动座上。
2、 根据权利要求1所述的全息Bragg体光栅光谱仪，其特征在于， 所述的输出聚焦镜(5)将衍射光收集并汇聚到输出端光纤接头(6)， 从输出端光纤接头(6)输出。
3、 根据权利要求1所述的全息Bragg体光栅光谱仪，其特征在于， 所述的输出聚焦镜(5)，输出端光纤接头(6)，输出端倍角转动座(7) 随同绕光栅转轴转动，转动角度为全息Bragg体光栅(3)光栅面转动 角的2倍。
4、 根据权利要求1所述的全息Bragg体光栅光谱仪，其特征在于， 所述的全息Bragg体光栅是全息聚合物分散液晶HPDLC制备的高效 率Bragg体光栅或热成形玻璃全息Bragg体光栅。
5、根据权利要求1或2所述的全息Bragg体光栅光谱仪，其特征 在于，所述的全息Bragg体光栅其前后表面镀宽带增透膜。
6、根据权利要求1或2所述的全息Bragg体光栅光谱仪，其特征在于，所述的全息Bragg体光栅是透射式或反射式体光栅。
7、 根据权利要求1所述的全息Bragg体光栅光谱仪，其特征在于， 所述的准直透镜或输出聚焦镜采用消象差透镜组或凹面射镜。
8、 根据权利要求1所述的全息Bragg体光栅光谱仪，其特征在于， 所述的输入光纤接头或输出端光纤接头采用小孔光阑或狭缝光阑。
专利摘要本实用新型属电光功能材料制备领域，具体涉及一种全息Bragg体光栅光谱仪，由输入光纤接头，准直透镜，全息Bragg体光栅，可旋转底座，输出聚焦镜，输出端光纤接头，输出端倍角转动座，及透射光吸收管构成。本实用新型利用由高效率全息Bragg体光栅，取代常规平面光栅构建光谱仪，仪器系统可以实现小型化。本实用新型采用的Bragg体光栅密封在两层玻璃之间，表面不会受环境气份影响，并且可以擦拭，从而避免了平面(刻划)光栅表面受潮发霉或因表面不清洁而使其衍射效率严重下降的问题，从而延长系统使用寿命。
文档编号G01J3/18GK201429468SQ200920067440
公开日2010年3月24日 申请日期2009年2月1日 优先权日2009年2月1日
发明者刘建华, 尹德金, 戴海涛, 蒲海辉, 高洪跃 申请人:复旦大学