一种反射式全息光栅的制备系统及方法与流程

本发明涉及光栅，尤其涉及的是一种反射式全息光栅的制备系统及方法。

背景技术：

1、光栅也称衍射光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件。按照光是透射还是反射，光栅分为透射光栅和反射光栅，通常反射光栅的衍射效率高于透射光栅的衍射效率。按照制作工艺，光栅分为刻线光栅、全息光栅以及等离子体刻蚀光栅。全息光栅通常通过将光敏材料曝光到两束干涉激光束而制成。

2、全息光栅制备装置需要使用分光器将源光束分为两束，经过设定的光路，两束光在全息材料上形成干涉条纹，对全息材料进行曝光，制得全息光栅。制备透射式全息光栅时，两束光照射到全息材料的同一表面；制备反射式全息光栅时，两束光分别照射到全息材料的两个表面。与透射式全息光栅的制备装置相比，反射式全息光栅的制备装置需要更大程度的改变光线的传播方向，所采用的器件更多。现有技术，例如，公开号为cn113031140b的专利文献，采用分光装置将一束光分成两束光，然后利用反光设备调整光的传播方向并照射到全息材料，制得全息光栅。使用分光装置(如分光镜)分出两条光束，两条光束传播方向互相垂直，需要至少两个反射镜使这两条光束交会至全息材料的两个表面，采用分光装置会造成整个制备装置的体积较大，而且采用更多反射镜时，会进一步扩大整个制备装置的体积。

3、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种反射式全息光栅的制备系统及方法，旨在解决现有技术中全息光栅制备装置使用分光器导致体积较大的问题。

2、本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

3、一种反射式全息光栅的制备系统，其中，包括：

4、光源；

5、扩束组件，位于所述光源的出光方向上；

6、导光件和反射镜，位于所述扩束组件的出光方向上；

7、其中，所述导光件与所述扩束组件之间的距离小于所述反射镜与所述扩束组件之间的距离；

8、所述导光件和所述扩束组件之间用于放置全息材料；

9、通过所述扩束组件照射到所述全息材料的第一表面的光线，与通过所述扩束组件并经所述反射镜反射和所述导光件的耦合照射到所述全息材料的第二表面的光线，在所述全息材料处形成干涉图案。

10、所述的反射式全息光栅的制备系统，其中，所述反射镜与所述扩束组件的出光方向之间的角度可调；和/或

11、所述反射镜与所述扩束组件之间的距离可调；和/或

12、所述导光件贴合于所述全息材料；和/或

13、所述全息材料的面积不超过所述扩束组件出射光束的面积的一半。

14、所述的反射式全息光栅的制备系统，其中，所述全息材料的第一表面垂直于所述扩束组件的出光方向。

15、所述的反射式全息光栅的制备系统，其中，所述导光件与所述全息材料采用折射率匹配液粘结。

16、所述的反射式全息光栅的制备系统，其中，所述折射率匹配液的折射率为1.0～1.7。

17、所述的反射式全息光栅的制备系统，其中，所述扩束组件包括：

18、透镜组，位于所述光源的出光方向上；

19、准直镜，位于所述透镜组的出光方向上；

20、其中，所述准直镜的直径大于所述透镜组的直径。

21、所述的反射式全息光栅的制备系统，其中，所述透镜组形成物镜，所述物镜包括若干个光焦度大于零的透镜和/或若干个光焦度小于零的透镜，透镜组的整体光焦度不为零。

22、所述的反射式全息光栅的制备系统，其中，所述导光件为导光棱镜。

23、一种反射式全息光栅的制备方法，其中，应用于如上所述的反射式全息光栅的制备系统，所述制备方法包括步骤：

24、确定全息材料的目标光栅周期；

25、根据所述目标光栅周期，调整反射镜的角度和/或间距；所述角度为反射镜与扩束组件的出光方向之间的角度，所述间距为反射镜与扩束组件之间的距离；

26、将所述全息材料放置于导光件和扩束组件之间，并启动光源对所述全息材料曝光，得到全息光栅。

27、所述的反射式全息光栅的制备方法，其中，所述根据所述目标光栅周期，调整反射镜的角度和/或间距，包括：

28、基于光栅周期与角度及间距的对应关系以及所述目标光栅周期，确定所述目标光栅周期对应的目标角度和目标间距；

29、根据所述目标角度调整反射镜的角度，和/或根据所述目标间距调整反射镜的间距。

30、有益效果：本申请采用扩束组件，搭配反射镜和导光件后，光源发出的光经过扩束组件扩束后，可以经反射镜和导光件传播至全息材料的第二表面，以及照射到全息材料的第一表面，并在全息材料的位置形成干涉图案，实现反射式全息光栅的制备，本申请反射式全息光栅的制备系统省略了分光镜且采用一个反射镜，采用器件较少，结构较简单。此外，与透射式全息光栅相比，反射式全息光栅具有衍射效率高的特点，本申请反射式全息光栅的制备系统可制备衍射效率高的反射式全息光栅。

技术特征：

1.一种反射式全息光栅的制备系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的反射式全息光栅的制备系统，其特征在于，所述反射镜与所述扩束组件的出光方向之间的角度可调；和/或

3.根据权利要求2所述的反射式全息光栅的制备系统，其特征在于，所述全息材料的第一表面垂直于所述扩束组件的出光方向。

4.根据权利要求2所述的反射式全息光栅的制备系统，其特征在于，所述导光件与所述全息材料采用折射率匹配液粘结。

5.根据权利要求4所述的反射式全息光栅的制备系统，其特征在于，所述折射率匹配液的折射率为1.0～1.7。

6.根据权利要求2所述的反射式全息光栅的制备系统，其特征在于，所述扩束组件包括：

7.根据权利要求6所述的反射式全息光栅的制备系统，其特征在于，所述透镜组形成物镜，所述物镜包括若干个光焦度大于零的透镜和/或若干个光焦度小于零的透镜，透镜组的整体光焦度不为零。

8.根据权利要求2-7任意一项所述的反射式全息光栅的制备系统，其特征在于，所述导光件为导光棱镜。

9.一种反射式全息光栅的制备方法，其特征在于，应用于如权利要求2-8任意一项所述的反射式全息光栅的制备系统，所述制备方法包括步骤：

10.根据权利要求9所述的反射式全息光栅的制备方法，其特征在于，所述根据所述目标光栅周期，调整反射镜的角度和/或间距，包括：

技术总结
本发明公开了一种反射式全息光栅的制备系统及方法，制备系统包括：光源、扩束组件、导光件和反射镜；导光件和扩束组件之间用于放置全息材料；通过扩束组件出射照射到全息材料的第一表面的光线，通过扩束组件出射并经反射镜反射和导光件的耦合照射到全息材料的第二表面的光线，在所述全息材料处形成干涉图案。本申请采用扩束组件，搭配反射镜和导光件后，光源发出的光经过扩束组件扩束后，可以经反射镜和导光件传播至全息材料的第二表面，以及照射到全息材料的第一表面，并在全息材料的位置形成干涉图案，实现全息光栅的制备，本申请制备系统<supgt;省略了</supgt;分光镜且采用一个反射镜，采用器件较少，结构较简单。

技术研发人员：杨永泉,张梦华,祝陈晨
受保护的技术使用者：奥提赞光晶（上海）显示技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15