Устройство для фазированного соединения дифракционных голографических решеток

Устройство для фазированного соединения дифракционных голографических решеток

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(. м. Г опи1лник

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11673018

К АВТОРСКОМУ СВИ ИПЛЬСЗВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (Я)М. Кл.З (22) Заявлено 0606.77 . (21) 2497824/18-.25

G 02 В 5/32 с присоединением заявки М

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано Зц1181. Бюллетень йо 44 (53) УДК 772.99 (088.8) Датаопубликованияописания 30.11.81

В.П. Горелик, С.Н. Николаев, Б.Г. Турухано и Н.Турухано (72) Авторы изобретения

Ленинградский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЭИРОВАННОГО СОЕДИНЕНИЯДИФРАКЦИОННЫХ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ РЕШЕТОК Изобретение относится к области прецизионного измерения,линейных пе ремещений и спектроскопии и может быть использовано в измерительной микроскопии, метрологий и спектральных приборах.

Известно устройство для изготовления голографических решеток, состоящее иэ источника когерентного све- о та, двухлучевого интерферометра и подложки с фоточувствительным материалом (1).

Для получения дифракционной решетки с .равным щагом пучки света должны быть коллимированы, следовательно размер решетки определяется апертурой коллимирующей оптики, а значит ограничен.

Ближайшим известным техническим решением является устройство для И фаэированного соединения дифракционных голографических решеток, состоя-щее из осветителя, зеркала, коллиматора, нефазированных дифрйкционных решеток, расположенных последовательно на подложке, установленной с возможностью перемещения отноаи-", тельно оптической оси осветителя (2) .

Изготовляют составную койию следующим образом: на подложку с полие

2 мериэующимся слоем накладывают две решетки, которые фазируют с помощью третьей по картине муаровых полос.

В результате фаэировки !штрихи оригиналов располагаются параллельно, а расстояние между штрихами двух соседних фазированных решеток равно целому числу постоянных (шагов) решетки. После полимериэации смолы копию отделяют.от оригиналов. Недостатком устройства для изготовления составных копий является невозможность устранения незаштрихованной области между оригиналами и устранение ступеньки, оставшейся на смоле s месте стыковки оригиналов.

Целью изобретения является повышение точности соединения дифракционных решеток.

ganb достигается за счет того, что в устройство введены полупрозрачные зеркало и дополнительный коллиматор, расположенные между осветителем и зеркалом с коллиматором, так, чтобы их оптические оси скрещивались, а на подложку нанесен фоточувствительный слой, причем нефазированные дифракционные решетки жестко закреплены на подложке.

673018 ны. Прйчем процесс последовательного экспонирования участков дифракционной решетки становится возможным лишь в том случае, когда вспомогательные нефаэированные решетки жестко закреплены и последовательно размещены вдоль направления перемещения подложки. Между соседними участками не возникает фазовой ступеньки, так как толщина фоточувствительного

" слоя не зависит от экспозиции °

d0

На фиг.l изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 — 5 — пояснение к работе устройства.

Оно состоит из осветителя, включающего лазер 1, полупрозрачное зеркало 2i зеркало 3 двух коллимиру - 5 щих устройств, включающих короткофокусные объективы 4, 5 и длиннофокусные 6 и 7. На подложке 8 с фоточувствительным слоем размещены вдоль направления смещения подложки и жестко закреплены нефазированные голографические дифракционные решетки 9 - 12; 13 и 14 - фотодатчики для

Ф контроля муаровых полос при фазировании эасвечиваемых участков 15 - 18, Устройство работает следующим образом.

Отдельные участки печатаемой решетки фазируют по картине муаровых полос, образованных вспомогательной решеткой 9 и полем скрещенных пучков 20 света 19 и 20 (фиг.2) следующим образом: вначале на первбй приемной головке фотодатчика 13 фиксируют фазу муаровых полос от левой части участка 9 вспомогательной решетки и произ- р5 водят экспозицию зоны 15 основной решетки двумя коллимированными пучками 19 и 20 сходящимися под углом.

Затем подложку с вспомогательными решетками перемещают на половину длины вспомогательной решетки 9 и на приемной головке фотодатчика 13 BHoBb выставляют прежнюю фазу муаровых полос небольшим смещением подложки (фиг.3). На приемной головке фотодатчика 14 запоминают фазу муаровых полос от левой части участка 6 и затем вновь производят смещение всей системы на полшага вспомогательной решетки 1 (фиг.4). На приемной головке фотодатчика 14 вновь небольшим 40 смещением подложки находят фазу муаровых полос, после чего экспонируют участок 16 основной решетки (фиг.5) .

Для устранения незаштрихоьанных 45 областей между соседними экспонируемыми участками световое поле от скрещенных лучей выбирают несколько больше, чем сам участок решетки 15 - 18...

Далее процесс повторяется до экспони- щ рования основной решетки нужной длиОценим ошибки, которые могут возникнуть за счет неточности определения фазы муаровых полос, при сшивании дифракционных голографических решеток. Если точность установки фотодатчика 1 g-муаровой полосы, где ф - погрешность установки фазы муаровой полосы, то это означает, что и сбой в фазе двух соседних решеток при сшивании 1/с шага решетки. Если печать основной решетки осуществляется эа и экспозицией, а ошибки установки распределены по нормальному закону, тогда общая ошибка, т.е. смещение по фазе полос первого участка решетки относительно последнего, выражение через постоянн ю решетки будет иметь вид: h g =

И

В ..эксперименте при печати 10 м решетки аппаратура позволила экспонировать участок решетки 10 см, погрешность при установке фазы муаровой полосы 1/10, частота йечатаемой решетки 1000 >.мм. Величина рассогласования первого участка решетки относительно последнего 1 мкм.

Формула изобретения

Устройство для фаэированного соединения дифракционных голографических решеток, состоящее из осветителя, зеркала, коллиматора, нефазированных дифракционных решеток, расположенных последовательно на подложке, установленной с воэможностью перемещения относительно: оптической оси осветителя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения . точности соединения, в устройство введены полупрозрачное зеркало и дополнительный коллиматор, расположенный между осветителем и зеркалом с коллиматором, так, чтобы их оптические оси скрещивались, а на подложку нанесен фоточувствительный слой, причем нефазированные дифракционные решетки жестко закреплены на подложке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Островский А.С., Шмарев Е. К. Амплитудный синтез голографических дифракционных решеток. †Проблемы голографии, 1975, вып. 5, с. 61.

2, Митина Ф.А. и др. Составные копии измерительных дифракционных решеток. - Оптико-механическая промышлейность, 1975, Р 9, с. 47- О.

673018

g3 1Ч

ФОг. 2

1И 76 11 17 12

4ЬаХ

Тираж 542 Подписное

ВНИИПИ, Государственного комитета СССР пб делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,, д. 4/5

Заказ 10630/1

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Артамонова

Редактор Л.Письман Техред М.Рейвес Корректор В.Бутяга