Устройство для фазированного соединения дифракционных голографических решеток

.1 . ). описАние ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 0606.77, (21) 2497824/18-,25 С 02 В 5/32 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ленинградский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЭИРОВАННОГО СОЕДИНЕНИЯ. ДИФРАКЦИОННЫХ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ РЕШЕТОК ьИзобретение относится к области прецизионного измерения,линейных перемещений и спектроскопии и может быть использовано в измерительной микроскопии, метрологий и спектральных приборах.Известно устройство для изготовления голографических решеток, состоящее иэ источника когерентного света, двухлучевого интерферометра и подложки с фоточувствительным материалом 11 .Для получения дифракционной решетки с .равным щагом пучки. света должны быть коллимированы, следовательно размер решетки определяется апертурой коллимирующей оптики, азначит ограничен.Ближайшим известным техническим решением является устройство для 20 фаэированного соединения дифракционных голографических решеток, состоящее из осветителя, зеркала, коллиматора, нефазированных дифрйкцион" ных решеток, расположенных последовательно на подложке, установленной с возможностью перемещенияотноси-", тельно оптической оси осветителя 21 .Изготовляют составную койию сле" дующим образом: на подложку с полиФ 2мериэующимся слоем накладывают дверешетки, 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 в месте стыковки оригиналов.Целью изобретения является повышение точности соединения дифракционных решеток.цйль достигается за счет того, что в устройство введены полупрозрачные зеркало й 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.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 зависитот экспозиции55 60 На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг,2 - 5 - пояснение к работе устройства.Оно состоит из осветителя, включающего лазер 1, полупрозрачное зеркало 2, зеркало 3, двух коллимирующих устройств, включающих короткофокусные объективы 4, 5 идлиннофокусные 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 дляФконтроля муаровых полос при фазировании эасвечиваемых участков 15 - 18,Устройство работает следующим об разом.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 участ- . ка 9 вспомогательной решетки и произ 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 наприемной головке фотодатчика 13 вновьвыставляют прежнюю фазу муаровых полос небольшим смещением подложки (фиг,3). На приемной головке фото- датчика 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 головкефотодатчика 14 вновь небольшим 40 смещением подложки находят фазу муаровых полос, после чего экспонируют участок 16 основной решетки(фиг.5) .Для устранения незаштрихоьанных 4 областей между соседними экспонируемыми участками световое поле от скре" щенных 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/о-муаровой полосы, где сК.- погрешность установки фазы муаровой полосы, то это означает, что и сбой в фазе двух соседних решеток при сшивании 1/о шага решетки. Если печать основной решетки осуществляется эа и экспозицией, а ошибки уста" новки 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: д 0ИВ эксперименте при печати 10 м решетки аппаратура позволила экспонировать участок решетки 10 см, погрешность при установке фазы муаровой полосы 1/10, частота йечатаемой решетки 1000-1 мм, Величина рассогласования первого участка решетки относительно последнего 1 мкм.Формула изобретенияУстройство 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 экспертизе1. ОстРовский А.С., Шмарев Е,К, Амплитудный синтез голографических дифракционных решеток, в Проблемы голографииф, 1975, вып. 5, с. 61.2, Митина Ф.А. и др. Составные копии измерительных дифракционных решеток. "1 фОптико-механическая промышлейность, 1975, Ч 9, с. 47-50,673018 гг г 7б 3 1 Чфи Фиг,Составитель Е.АртамоноваЛ.Письман Техред М.Рейвес Корректор В.Бутяга Редак 630/1 Заказ 4/ ПП Патентф, г. У ород, ул.Проектная,Филиал Тираж 542ИИПИ, Госудапб делам и5, Москва, Ж Ю 161аХ Подписноественного комитета ССобретений и открытий