Способ записи голограммных дифракционных решеток

(71) Государственный институт прикладнойоптики(56) 001 гастоп дгатпдз. М.Я.Нцтеу. КатопаРоузсааЬогатогу. Теббпдтоп МсЫезех,1982, Асас 3 евс Ргезз,опбоп,Любимов А.И. и Селезнев В.А. Некоторые вопросы техники голограммных диф. ракционных решеток. Оптико-механическаяпромышленность, 1985, йг 4, с. 41-42.(54) СПОСОБ ЗАПИСИ ГОЛОГРАММНЫХДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК(57) Использование: запись голограммныхдифракционных решеток. Сущность изобретения: способ заключается в том, что формируют с помощью интерферометра дваколлимированных интерферирующих пучка,в плоскости их пересечения устанавливаютвспомогательную дифракционную решеткус частотой штрихов= Ро/р, где Ъ - частота штрихов записываемой решетки; р=1,2, 3 , ориентируют интерферирующие пучки и вспомогательную решетку таким образом, чтобы в направлении дифрагированных на вспомогательной решетке в и-й и щ-й порядки дифракции пучков, причем и+п 1=р, наблюдалась интерференционная картина с бесконечно широкой полосой, устанавливают в плоскости пересечения интерферирующих пучков подложку со светочувствительным слоем и производят его экспонирование, при этом после установки подложки со светочувствительным слоем в плоскость пересечения интерферирующих пучков до его экспонирования дополнительно формируют с помощью упомянутого интерферометра интерференционную картину с бесконечно широкой полосой, создаваемую отраженными от подложки пучками, путем поворота подложки вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, лежащих в плоскости подложки. При регистрации интерференционной картины, создаваемой отраженными пучками, уменьшают мощность записывающих пучков до величины, не вызывающей отклик светочувствительного слоя. 2 ил,Изобретение относится к области оптического приборостроения, а более конкретно - к технологии изготовления голограммных дифракционных решеток (г,д.р,). Известны способы записи г,д.рв которых экспонируют интерференционную картину, создаваемую двумя коллимированными интерферирующими пучками, падающими на подложку со светочувствительным слоем под определенными углами, причем частота записываемой решетки определяется углом схков:=аг сзи (М на вол где - длиния;К - частотаг.д.р.Необходимыи этом контрая угла поворотсложение подл ихов записываем пр ни вп ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ ССР) дения интерферирующих пучы записываемого излучеугол схождения пучков ируется путем определезеркала, установленного ожки со светочувствитель-, 1778732ным слоем, между двумя положениями актоколлимации интерферирующих пучков (ОЛгастоп огатп 9 з М.С.НЮеу, НаОопа 1 Роузса 1 аЬогатогу, Теббпдтоп МЫб 1 езех, 1982, Асабеас Ргезз, 1 опбоп).Недостатком этого способа является ограниченная точность установки угла схождения интерферирующих пучков, что ведет к отклонению записываемой частоты штрихов решетки от требуемой,Наиболее близким к предложенному является способ записи г,д,р. (А.И,Любимов, В.А.Селезнев. Некоторые вопросы техники получения голограммных дифракционных решеток. ОМП, 1985, М 4, с, 41-42), в котором формируют два коллимированных интерферирующих пучка, в плоскости их пересечения устанавливают вспомогательную дифракционнуо решетку с частотой штриховР. - о/Ргде гЪ - требуемая частота штрихов записываемой г,д.р.;р=1, 2, 3.,ориентируют интерферирующие пучки и вспомогательную решетку таким образом, чтобы в направлении дифрагированных на вспомогательной решетке в и-й и в-й порядки дифракции пучков, причем и+в=р, наблюдалась интерференционная картина с бесконечно широкой полосой, после чего устанавливаютв плоскости пересечения интерферирующих пучков подложку со светочувствительным слоем и производят его экспонирование,Недостатком этого способа является отсутствие точного контроля положения подложки со светочувствительным слоем в плоскости пересечения пучков, Некоторый угол х, образуемый плоскостью вспомогательной решетки с плоскостью установки подложки, приводит к изменению периода записываемой решетки по отношению к периоду интерференционной картины следующим образом:б=бо/соза .Целью изобретения является повышение точности частоты штрихов записываемых г,д.р. Поставленная цель достигается тем, что в способе записи г,д,р., но которому формируют с помощью интерферометра два коллимированных интерферирующих пучкав плоскости их пересечения устанавливают вспомогательную дифракционную решетку с частотой штриховР = Ро/р,где Ъ -требуемая частота штрихов записываемой г,д.р.;р=1,2,3 ,ориентируют интерферирующие пучки и вспомогательную решетку таким образом, чтобы в направлении дифрагированных на вспомогательной решетке в и-й и а-й поряд ки дифракции пучков, причем и+гл=р, наблюдалась интерференционная картина с бесконечно широкой полосой, после чего устанавливают в плоскости пересечения интерференционных пучков подложку со све точувствительным слоем и производят егоэкспонирование, дополнительно после установки подложки со светочувствительным слоем до его экспонирования формируют с помощью того же интерферометра интерфе ренционную картину с бесконечно широкой полосой, создаваемую отраженными от подложки пучками, путем поворота подложки вокруг вертикальной и горизонтальной осей, при этом другие элементы интерферо метра остаются в неизменном положении,Такое положение подложки означает, что она установлена строго перпендикулярно биссектрисе угла между интерферирующими пучками и, следовательно, плоскость све точувствительного слоя строгоперпендикулярна плоскостям равной фазы создаваемой пучками интерференционной картины. При экспонировании слоя в нем зарегистрируется картина полос, период ко торых равен периоду интерференционнойкартины.Аналогичных технических решений вотечественной и зарубежной научно-технической и патентной литературе не выявлено, 35 поэтому можно считать, что заявленныйспособ обладает существенными отличиям.На фиг. 1 показана оптическая схемаустройства для практической реализации заявляемого способа.40 Устройство содержит светоделительную пластину 1, отражающие зеркала 2 - 4, вспомогательную дифракционную решетку 5, подложку со светочувствительным слоем 6, экраны для наблюдения интерференци онных картин 7,8.На фиг. 2 схематически показано отклонение периода б записываемой г,д.р.от периода создаваемой пучками интерференционной картины бо при отклонении 50 плоскости подложки 1 от плоскости вспомогательной решетки 2.Способ реализуется следующим образом.С помощью интерферометра (фиг.1) 55 формируют интерферирующие пучки 1 и Ь,в плоскости их пересечения устанавливается вспомогательная решетка 5 с частотой штрихов у =й/2, , где я - частота штрихов записываемой решетки. Поворота 1778732ми зеркал 3, 4 и перемещением вспомогательной решетки 5 совмещают дифрагированный в +1-й порядок пучок 11 и в -1-й порядок пучок 12, о чем свидетельствует интерференционная картина с бесконечно широкой полосой на экране 7, Далее устанавливают в плоскости пересечения пучков подложку 6, предварительно уменьшив освещенность в плоскости установки подложки с помощью нейтрального светофильтра, фиксируют подложку таким образом, чтобы на экране 8 наблюдалась интерференционная картина с бесконечно широкой полосой, убирают ослабляющий фильтр и производят экспонирование светочувствительного слоя.Предлагаемый способ был экспериментально опробован, Была изготовлена партия г.д,р. с частотой штрихов 1200, 1500, 1800 штр/мм. Измерения частоты штрихов решеток показали максимальное отклонение величины периодов решеток, не превышающее 0,005 оот величины периода.Предложенное техническое решение предполагается использовать при изготовлении спектральных и измерительных г.д.р,Таким образом, предложенный способ позволяет изготовлять г,д.р. с высокой точностью.Формула изобретения Способ записи голограммных дифракционных решеток, заключающийся в том, что с помощью интерферометра формируют коллимированные интерферирующие пучки, устанавливают в плоскости их пересечения вспомогательную дифракционную решетку с частотой штриховР =о/9,5 где Ъ - частота штрихов записываемой решетки р=1, 2, 3 ,ориентируют интерферирующие пучкии вспомогательную решетку таким образом,чтобы в направлении дифрагированных на10 вспомогательной решетке в и-й и а-й порядки дифракции пучков, причем и+гп=р, наблюдалась интерференционная картина сбесконечно широкой полосой, устанавливают в плоскости пересечения интерферирую 15 щих пучков подложку сосветочувствительным слоем и производятего экспонирование, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности частоты записываемой решетки, после установ 20 ки подложки со светочувствительным слоемв плоскость пересечения интерферирующихпучков до его экспонирования уменьшаютмощность записывающих пучков до величины, не вызывающей отклик светочувстви 25 тельного слоя, дополнительно формируют спомощью . интерферометра интерференционную картину с бесконечно широкой полосой, создаваемую отраженными отподложки пучками, путем поворотов под 30 ложки вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, лежащих в плоскости подложки, азатем увеличивают мощность записывающих пучков до величины, обеспечивающейзапись интерференционной картины.1778732 г.2 Редактор Т. Полионова оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгар Гагарина, 101 аказ 4192 ВНИИПИ Составитель В, Чобанюкехред М.Моргентал Корректор И, Шмакова Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5