全彩体全息光栅的制备装置的制作方法

本技术涉及全息光学，尤其涉及一种全彩体全息光栅的制备装置。

背景技术：

1、体全息衍射光波导作为近眼显示设备中的一种常用的波导方案，体全息衍射光波导中的体全息光栅的光学性能极大地影响了近眼显示设备的图像显示效果。现有技术中通常利用多种色光在体全息材料上干涉曝光的方式制备体全息光栅，但由于体全息材料对每种色光的吸收效果不同，无法保证干涉曝光时体全息光栅对多种色光的衍射效率均能达到理想状态，从而导致最终制备得到的体全息光栅的光学性能较差。

技术实现思路

1、本技术提出了一种全彩体全息光栅的制备装置，所述全彩体全息光栅的制备装置包括：多个光源，所述多个光源用于出射多种色光；分光模块，设置于所述多个光源的光束输出方向上，所述分光模块用于将所述多种色光分为第一多色相干光以及第二多色相干光，并将所述第一多色相干光以及所述第二多色相干光投射至体全息材料发生干涉曝光，以形成体全息光栅；多个第一快门，所述多个第一快门与所述多个光源一一对应，每个所述第一快门设置于对应的光源的出光处；光电探测模块，用于在第一光源对应的第一快门处于开启状态，且第二光源对应的第一快门处于关闭状态的情况下，检测至少完成一个曝光周期的体全息材料透射输出的透射光束的光强，所述第一光源为所述多个光源中的任一光源，所述第二光源为所述多个光源中除所述第一光源外的其他光源。

2、可选地，所述全彩体全息光栅的制备装置还包括出光控制模块以及衍射效率分析模块；所述出光控制模块与所述多个第一快门电连接，所述出光控制模块用于控制所述多个第一快门进入所述开启状态或所述关闭状态；所述衍射效率分析模块与所述光电探测模块电连接，所述衍射效率分析模块用于将所述透射光束的光强转换为衍射效率。

3、可选地，所述透射光束包括透射零级光束以及透射一级光束，所述光电探测模块包括第一光电探测器以及第二光电探测器；所述第一光电探测器设置于所述体全息光栅透射输出的所述透射零级光束的光路上，用于对所述透射零级光束的光强进行检测；所述第二光电探测器设置于所述体全息光栅透射输出的所述透射一级光束的光路上，用于对所述透射一级光束的光强进行检测。

4、可选地，所述全彩体全息光栅的制备装置还包括第二快门以及第三快门；所述第二快门设置于所述分光模块出射所述第一多色相干光的光路上，所述出光控制模块与所述第二快门电连接，所述出光控制模块用于控制所述第二快门进入所述开启状态或所述关闭状态；所述第三快门设置于所述分光模块出射所述第二多色相干光的光路上，所述出光控制模块与所述第三快门电连接，所述出光控制模块用于控制所述第三快门进入所述开启状态或所述关闭状态。

5、可选地，所述分光模块用于在所述多个第一快门、所述第二快门以及所述第三快门均处于开启状态的情况下，将所述多种色光分为所述第一多色相干光以及所述第二多色相干光，并将所述第一多色相干光以及所述第二多色相干光投射至所述体全息材料发生干涉曝光，以形成所述体全息光栅。

6、可选地，所述全彩体全息光栅的制备装置还包括多个第一半波片以及多个衰减片，所述多个第一半波片与所述多个光源一一对应，所述多个衰减片与所述多个第一半波片一一对应；每个所述第一半波片设置于每个所述第一半波片对应的所述光源的光束输出方向上，且所述第一半波片与所述光源之间设置有所述第一快门，所述第一半波片用于对所述色光进行偏振方向的调节，并出射包括第一偏振光以及第二偏振光的所述色光，所述第一偏振光与所述第二偏振光的偏振方向相互垂直；每个所述衰减片设置于每个所述衰减片对应的所述第一半波片以及所述第一快门之间，所述衰减片用于对所述色光进行光束强度的衰减，以得到具有设定光强的所述色光。

7、可选地，所述分光模块包括分光棱镜、第二半波片、第一反射镜以及第二反射镜；所述分光棱镜设置于所述多种色光的光路上，所述分光棱镜用于透射每种所述色光中的所述第一偏振光，并反射每种所述色光中的所述第二偏振光；所述第二半波片设置于所述分光棱镜的反射光束方向上，所述第二半波片用于对每种所述色光中的所述第二偏振光进行偏振方向的调节，并出射包括第三偏振光的所述色光，所述第三偏振光与所述第一偏振光的偏振方向相同；所述第一反射镜设置于所述分光棱镜的透射光束方向上，所述第一反射镜用于对每种所述色光中的所述第一偏振光进行反射，并将反射形成的所述第一多色相干光投射至所述体全息材料；所述第二反射镜设置于所述分光棱镜的反射光束方向上，所述第二反射镜设置于所述第二半波片的光束输出方向上，所述第二反射镜用于对每种所述色光中的所述第三偏振光进行反射，并将反射形成的所述第二多色相干光投射至所述体全息材料。

8、可选地，所述全彩体全息光栅的制备装置还包括合光模块，所述合光模块设置于所述多个光源出射的色光的光路上，所述合光模块用于对多种色光进行合光，并将合光形成的多色合光输出至所述分光模块；所述分光模块用于将所述多色合光分为所述第一多色相干光以及所述第二多色相干光。

9、可选地，所述合光模块包括多个二向色片以及准直单元，所述多个二向色片与所述多个光源一一对应；每个所述二向色片设置于每个所述二向色片对应的所述光源的光束输出方向上，每个所述二向色片用于反射每个所述二向色片对应的所述色光，并将所述色光反射输出至所述准直单元；所述准直单元用于对所述多种色光进行合光，并将合光形成的所述多色合光准直处理后输出。

10、可选地，所述合光模块还包括空间光滤波器，所述空间光滤波器设置于所述多个二向色片的反射光光路上，所述空间光滤波器用于对每种所述色光中的杂光进行过滤，并将过滤后的所述多种色光输出至所述准直单元。

11、本技术提供的全彩体全息光栅的制备装置包括：多个光源，多个光源用于出射多种色光；分光模块，设置于多个光源的光束输出方向上，分光模块用于将多种色光分为第一多色相干光以及第二多色相干光，并将第一多色相干光以及第二多色相干光投射至体全息材料发生干涉曝光，以形成体全息光栅；多个第一快门，多个第一快门与多个光源一一对应，每个第一快门设置于对应的光源的出光处；光电探测模块，用于在第一光源对应的第一快门处于开启状态，且第二光源对应的第一快门处于关闭状态的情况下，检测至少完成一个曝光周期的体全息材料透射输出的透射光束的光强，第一光源为多个光源中的任一光源，第二光源为多个光源中除第一光源外的其他光源。基于此，通过多种色光在体全息材料上干涉曝光的方式制备体全息光栅时，在每个光源的出光处设置第一快门，由于衍射光束的光强等于入射至体全息光栅的色光的光强减去透射光束的光强，在至少完成一个曝光周期时，通过使用光电探测模块在每个待检测的色光对应的第一快门处于开启状态时，检测体全息材料透射输出该色光对应的透射光束的光强能够确定出体全息材料对每种色光的衍射效率；并且，基于衍射效率的检测结构，能够通过控制每种色光对应的第一快门，保证最终制备形成的体全息光栅对每种色光的衍射效率满足每种色光对应的目标衍射效率，提升体全息光栅的光学性能。

12、本技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。