[发明专利]制造体积布拉格光栅的方法和装置

权利要求书

1.一种用于在光热折射材料主体中记录多个体积布拉格光栅的方法，所述方法包括以下步骤：

将相位掩膜暴露于相干光束；以及

通过所述光束穿过所述相位掩膜而辐射所述光热折射材料主体以在所述主体中形成多个隔开的边缘，从而在每对相邻边缘之间的所述材料主体中记录至少一个体积布拉格光栅。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在平行于所述体积布拉格光栅的纵向尺寸的平面中切割所述主体，以提供各具有至少一个体积布拉格光栅的多个单元。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括相对于彼此移置辐射所述相干光束的光源和所述相位掩膜，从而沿着在所述多个边缘上延伸的所述材料的体积布拉格光栅区域大致上均匀分布所述光束的高强度场。

4.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述体积布拉格光栅包含相对于彼此绕垂直方向旋转所述相位掩膜和所述主体，以在相对于所述垂直方向成角度地延伸的所述主体中记录所述多个体积布拉格光栅。

5.根据权利要求1所述的方法，其还包括将所述主体切割成多个单元，并且在照射前将所述多个单元堆叠在一起。

6.根据权利要求1所述的方法，其还包括相对于彼此移置切割锯和所述主体，以将所述主体切割成各具有平行六面体形状截面的多个单元，其中每个单元含有至少一个垂直于每个单元的顶面和底面延伸的体积布拉格光栅。

7.根据权利要求1所述的方法，其还包括将所述主体切割成多个矩形形状单元，每个单元具有至少一个体积布拉格光栅。

8.根据权利要求1所述的方法，其中辐射所述光束包含：

供能给单模式激光器，因此发射所述光束，所述光束沿着光路径传播；

调整上游镜以提供所述光路径的所需长度，同时反射进一步沿着所述光路径的撞击光束；

调整光束扩展器，以在所述材料主体中在所需深度处记录所述多个体积布拉格光栅；

通过扫描反射器来接收所述扩展光束以朝向所述相位掩膜引导所述扩展光束，以及

在引导所述扩展光束的同时相对于彼此移置所述扫描反射器和所述掩膜。

9.一种用于在光热折射材料中记录多个体积布拉格光栅的系统，所述系统包括：

激光源组件，其可操作以沿着光路径辐射相干光束；

相位掩膜，所述激光源下游的光束撞击在其上；以及

材料支撑体，其构造用于从所述相位掩膜的下游接收所述光热折射材料，其中穿过所述掩膜照射所述材料以提供多个隔开的平行边缘，所述边缘在其间界定所述材料的多个子区域，所述多个子区域中的每个子区域具有至少一个记录在其中的体积布拉格光栅。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述激光源组件包含：单模式激光器，其辐射所述光束；上游反射器，其反射进一步沿着所述光路径的光束；扩展器，其接收所述反射光束并配置用于扩展所述反射光束；以及扫描反射器，其朝所述相位掩膜引导所述扩展光束。

11.根据权利要求9所述的系统，其还包括第一线性致动器，所述第一线性致动器可操作用于相对于彼此线性地移置所述扫描反射器和所述相位掩膜，以照射所述材料的所需区域，所述所需区域包含具有均匀强度的所述多个子区域，其中所述相位掩膜安装在可移置地固定到所述材料支撑体的掩膜支撑体上。

12.根据权利要求9所述的系统，其还包括第二致动器，所述第二致动器可操作用于相对于彼此绕垂直方向旋转各自的材料和掩膜的支撑体，以提供横向于所述垂直方向延伸的所述多个体积布拉格光栅；及切割单元，其可操作用于将所述材料切割成多个单体单元。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述切割单元可操作用于沿着所述边缘并大致上平行于所述体积布拉格光栅的纵向方向将所述材料切割成各具有一个或多个体积布拉格光栅的多个单元。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述第二致动器可操作用于移置所述掩膜和材料支撑体，使得在将所述材料切割成所述多个单元后，每个单元具有选自由平行六面体形状单元和矩形形状单元组成的组的截面。

15.根据权利要求9所述的系统，其中所述材料支撑体配置用于支撑所述材料的单件式片。