[发明专利]一种全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及瞄准镜技术领域，尤其涉及一种全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法。

背景技术

光学瞄准镜经历了传统光学瞄准镜、白光瞄准镜、红点瞄准镜、全息瞄准镜等几个阶段。全息瞄准镜利用光的衍射原理提供一个准直的分划图像，中心瞄准点来自无穷远的平行光，能保证瞄准基线笔直稳定。此外，它还具有透过率高、视场大、允许双目睁开操作、瞄准点精确、分划图案明亮等一系列优点。目前，全息瞄准镜中的衍射光学元件普遍采用双光束干涉光路进行全息曝光、然后经过一系列的显影定影漂白等工艺处理来制作。这样制作出来的全息元件很容易受到曝光条件以及工艺处理条件的影响，导致各批次产品之间性能不一致、质量不稳定等问题。而且，曝光光路的调整误差、曝光过程中的杂散光、曝光过程中的振动干扰、显影定影漂白过程的工艺误差都容易给最后的元件成品带来瑕疵，比如离焦、鬼像、散斑、低效率等。因此，现有的制作方法对制作条件、制作环境和工艺参数控制提出了很高的要求。

中国CN204807925U号专利“全息叉丝图光路制作装置”，提出了利用双光束干涉全息曝光的方法制作全息叉丝图，这也是目前绝大多数全息瞄准镜衍射元件的制作方法。这种方法，激光器发出的光被分成两路，一路经过显微镜、针孔、扩束准直镜进行准直变成平行光，另一路经过扩束后打在贴有叉丝狭缝图案的毛玻璃屏上，毛玻璃屏放置在一个傅里叶变换透镜的焦距上，该傅里叶变换透镜对叉丝图案进行变换并输出。上述平行光和傅里叶变换光在全息感光片上重合，并产生干涉，感光片将干涉图案记录下来。经过后续显影定影漂白处理后，即可得到所需的全息叉丝图像衍射光学元件，可用于瞄准镜。采用上述方法制作的瞄准镜衍射光学元件质量容易受到全息曝光光路、环境因素以及后续工艺处理过程等各方面的影响，容易出现性能不一致的问题，难以保证质量的稳定性，对生产条件要求很高。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种质量稳定的全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法。

本发明提供一种全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法，包括以下步骤：

S1、计算衍射光学元件上所需要的条纹分布和相位分布；

S2、将所述条纹分布和所述相位分布转化为模板深度分布和曝光量分布；

S3、根据所述模板深度分布和所述曝光量分布，通过扫描曝光法在光致抗蚀剂基片制作浮雕三维机构，得到光刻胶掩膜；

S4、通过电铸成型法将所述光刻胶掩膜复制到金属铬上形成表面微结构，得到铬模板；

S5、将所述铬模板上的表面微结构复制到衍射光学基片上，制得全息瞄准镜衍射光学元件。

更进一步的，所述S1包括：确定衍射元件的工作参数，根据所述工作参数、光学干涉原理以及傅里叶光学变换原理，计算所述条纹分布和所述相位分布。

更进一步的，所述工作参数包括工作波长、参考入射光角度以及全息再现光的位置。

更进一步的，所述S2和S3包括：采用光致抗蚀剂基片，根据所述曝光量分布进行扫描曝光法，在所述光致抗蚀剂基片的表面形成浮雕三维微结构，得到所述光刻胶掩膜。

更进一步的，所述扫描曝光法为电子束扫描曝光或者紫外线扫描曝光。

更进一步的，所述S3包括：通过光刻胶涂布、扫描曝光、显影、烘干，得到所述光刻胶掩膜。

更进一步的，所述衍射光学基片包括玻璃基片和涂覆于所述玻璃基片上的聚脂薄膜层，所述表面微结构位于所述聚脂薄膜层上。

本发明的全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法，采用计算机算法获得所需的衍射图案，不会受到实际光学元件制造误差、瑕疵、环境杂散光以及光学系统调节误差的影响；采用电子束扫描或紫外扫描曝光制作光刻胶模板，通过电铸成形方法制作铬模板，不需要复杂的全息曝光光路，对光学系统的调节要求降低，环境因素的影响也大大降低；采用模压复制方法制作瞄准镜衍射光学元件，极大提高了元件的工艺稳定性，提高了瞄准镜衍射元件的性能一致性，提高了瞄准镜衍射光学元件的生产效率。

附图说明

图1为本发明的全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法的流程图；

图2为本发明实施例二的全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法的理想光路的示意图；

图3为本发明的实施例二的全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法的计算过程图；

图4为本发明的实施例二的全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法的铬模板制作过程的示意图；

图5为本发明的实施例二的全息瞄准镜衍射光学元件的制作方法的全息瞄准镜衍射光学元件复制示意图；