[实用新型]一种全息光栅的制作装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光全息技术与光学元件制造领域，特别涉及一种全息光栅的制作装置。

背景技术

全息光栅是常用及重要的光学元件，在光谱技术、光波导与光学信息技术中有着广泛应用，如用于图像加减、微分及分光等。制作全息光栅的常用方法主要有分波幅干涉法、分波面干涉法及光束扫描等，如马赫一曾德尔干涉法、阿贝成像法、麦克尔逊干涉仪法、杨氏干涉法、菲涅尔双面镜干涉法、洛埃镜干涉法等，这些方法各有优缺点，有些光学元件较多，光路调节比较复杂，有些需要现成的标准光栅和昂贵的设备，制作起来不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种全息光栅的制作装置。该制作装置简单，所需元件少。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种全息光栅的制作装置，包含光源、扩束镜、空间滤波器、平面平晶和全息干版；其中，光源、扩束镜、空间滤波器和平面平晶沿光束前进的方向依次共轴(光轴)排列，平面平晶与光轴形成的夹角可调，全息干版位于干涉场，记录经平面平晶两个光学表面反射形成平行干涉条纹；

所述全息光栅的制作装置还包含凸透镜，凸透镜位于空间滤波器和平面平晶之间，凸透镜与扩束镜的距离是当光束经过凸透镜后形成发散光为宜；

所述的光源为连续波激光器；

所述的连续波激光器优选He-Ne激光器、He-Cd激光器或半导体激光器；

所述的空间滤波器优选为针孔；

所述针孔由金属片打小洞做成，其透光孔直径为10～30微米；

所述平面平晶为两个平面夹角小于1°的平面平晶；优选为两面不平行度小于一分(六十分之一度)、平面粗糙度小于1/50波长的平面平行平晶；

所述的夹角优选为20°～80°；

所述的全息干版包含银盐全息干版、光致抗蚀剂或重铬酸盐明胶片。

本实用新型的原理为：光源发出的单色光经扩束镜和空间滤波器处理之后成为一束强度均匀的面积较大的球面光波，在平面平晶的厚度一定的情况下，通过调节平面平晶与光轴的夹角，能达到改变条纹间距的目的。如图1所示，从点光源S射出来的球面波，经平面平晶两个面反射后，相当于其另一侧出现两个虚点源(镜面像)。两个点源发射的两束光在远处相遇形成杨氏干涉条纹。设O₁S′为平面平晶第一个平面到像点S′的距离，O₂S″为平面平晶第二个平面到像点S″的距离，设平面平晶与光轴的夹角为θ，光束II在第一个平面的入射点为C，光束II经第二个平面反射后由第一个平面出射点为E，θ₁为折射角，n为空气的折射率，n₁为平面平晶的折射率，h为SC的距离，设平面平晶的厚度为D₀，根据几何光学有

nsin(π2-θ)=n1sinθ1,]]>即ncosθ＝n₁sinθ₁    (1)

由图1中几何关系可得

在RtΔSO₁C中

SO₁＝SC sinθ＝h sinθ    (2)

根据对称性，有

O₁S′＝OO₁＝hsinθ    (3)

在RtΔO₁ES″中，

O₂S″＝O₂Etanθ    (4)

又由于

O₂E＝O₁C+CE＝hcosθ+2D₀tanθ₁    (5)

由(2)、(3、(4)、(5)、(6)可得两等效光源的间距为