close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 5738

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5738
(13) C1
(19)
7
(51) G 02B 27/42
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ
СТРУКТУР
(21) Номер заявки: a 20000496
(22) 2000.05.29
(46) 2003.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт электроники
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Пилипович Владимир Антонович; Ярмолицкий Вячеслав Феликсович; Конойко Алексей Иванович;
Поляков Владимир Иванович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт электроники Национальной академии наук
Беларуси" (BY)
BY 5738 C1
(57)
Устройство для изготовления периодических структур, содержащее оптически связанные
неподвижные лазерный источник излучения и коллиматор, эталонную дифракционную решетку и регистрирующий материал, установленные с возможностью их совместного перемещения
в направлении, перпендикулярном штрихам периодической структуры, неподвижную экранирующую диафрагму, отличающееся тем, что между эталонной дифракционной решеткой и
регистрирующим материалом содержит две неподвижные телескопические системы Кеплера,
расположенные между собой на расстоянии, равном сумме фокусных расстояний выходной и
входной линз первой и второй телескопических систем Кеплера соответственно, при этом первая система Кеплера установлена на фокусном расстоянии входной линзы от эталонной дифракционной решетки, вторая система Кеплера - на фокусном расстоянии выходной линзы от
регистрирующего материала, а экранирующая диафрагма установлена в передней фокальной
плоскости выходной линзы второй телескопической системы Кеплера.
BY 5738 C1
(56)
SU 968778, 1982.
SU 1216756 A, 1986.
SU 1280561 A1, 1986.
SU 1278778 A1, 1986.
SU 1345154 A2, 1987.
Изобретение относится к области лазерной техники и может найти применение, например, для изготовления шаблонов, измерительных шкал, дифракционных решеток и т.п.
Известно устройство записи дифракционных структур [1], которое представляет собой
интерферометр, состоящий из светоделителя, двух плоских зеркал и регистрирующей среды.
Запись дифракционных структур в таком устройстве осуществляется путем последовательного экспонирования регистрирующего материала узкими пучками лазерного излучения.
Указанное устройство не может решить техническую задачу, связанную с повышением
качества получаемых дифракционных решеток из-за наличия отражающих свет элементов,
что приводит к неконтролируемому изменению разности хода между интерферирующими
пучками и, как следствие этого, ухудшению контраста регистрируемой интерференционной
картины. Кроме того, в таком устройстве имеет место изменение величины разности длин оптического пути интерферирующих пучков, что накладывает ограничение на размер записываемых структур.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство изготовления периодических структур [2], содержащее последовательно оптически
связанные лазер, коллиматор, эталонную дифракционную структуру, экранирующую диафрагму, систему плоских зеркал, направляющих требуемые порядки дифрагированных световых пучков в нужном направлении на носитель, механически жестко связанный с
эталонной структурой. В этом устройстве при движении эталонной структуры оптические
частоты интерферирующих пучков сдвигаются пропорционально скорости движения носителя. Возникающая при этом бегущая интерференционная картина остается неподвижной относительно движущегося носителя, формируя интерференционную структуру требуемого
периода.
Указанное устройство не позволяет решить техническую задачу повышения качества
получаемых дифракционных решеток из-за наличия отражающих свет поверхностей, которое приводит к неконтролируемому изменению разности хода между интерферирующими пучками и, как следствие, падению контраста регистрируемой интерференционной
картины, что ухудшает качество получаемой дифракционной решетки. Кроме того, расположение экранирующей диафрагмы в плоских световых пучках приводит к возникновению дифракционных искажений в интерферирующих пучках, что также снижает качество
записи дифракционной решетки.
Технической задачей изобретения является повышение качества получаемых дифракционных решеток за счет стабилизации контраста записываемой интерференционной картины и пространственной фильтрации паразитных дифрагировавших световых пучков в
фурье-плоскости линзовой телескопической системы.
Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для изготовления периодических структур, содержащее оптически связанные неподвижные лазерный источник излучения и коллиматор, эталонную дифракционную решетку и регистрирующий
материал, установленные с возможностью их совместного перемещения в направлении,
перпендикулярном штрихам периодической структуры, неподвижную экранирующую
диафрагму, между эталонной дифракционной решеткой и регистрирующим материалом
содержит две неподвижные телескопические системы Кеплера, расположенные между собой на расстоянии, равном сумме фокусных расстояний выходной и входной линз первой
2
BY 5738 C1
и второй телескопических систем Кеплера соответственно, при этом первая система Кеплера установлена на фокусном расстоянии входной линзы от эталонной дифракционной
решетки, вторая система Кеплера - на фокусном расстоянии выходной линзы от регистрирующего материала, а экранирующая диафрагма установлена в передней фокальной плоскости выходной линзы второй телескопической системы Кеплера.
Сущность построения предлагаемого устройства для изготовления периодических структур заключается в оригинальном решении вопроса требуемой трансляции интерферирующих
световых потоков и пространственной фильтрации паразитных световых пучков.
Сущность изобретения поясняется на фигуре, где:
1 - лазерный источник излучения;
2 - коллиматор;
3 - входной световой пучок;
4 - эталонная дифракционная решетка;
5 - первая телескопическая система Кеплера;
6, 7 - линзовые элементы первой телескопической системы Кеплера;
8 - вторая телескопическая система Кеплера;
9, 11 - линзовые элементы второй телескопической системы Кеплера;
10 - экранирующая диафрагма;
12 - регистрирующий материал;
13 - направление совместного перемещения эталонной дифракционной решетки и регистрирующий материал.
Устройство содержит оптически связанные неподвижные лазерный источник излучения 1 и коллиматор 2, эталонную дифракционную решетку 4 и регистрирующий материал
12 с возможностью их совместного перемещения в направлении, перпендикулярном
штрихам периодической структуры, две неподвижные телескопические системы Кеплера
5, 8, расположенные между собой на расстоянии, равном сумме фокусных расстояний выходной 7 и входной 9 линз, соответственно, первой и второй телескопических систем Кеплера, которые установлены на фокусном расстоянии крайних линз 6, 11 от эталонной
дифракционной решетки 4 и регистрирующего материала 12, причем экранирующая диафрагма 10 установлена в передней фокальной плоскости последней линзы 11 второй телескопической системы Кеплера 8.
Лазерный источник излучения 1 представляет собой, например, гелий-неоновый лазер
ЛГ-215.
Колиматор 2 выполнен ввиде телескопической системы, образованной положительными линзами из стекла К-8.
Эталонная дифракционная решетка 3 выполнена в виде плоскопараллельной стеклянной пластинки из стекла К-8, на которой нанесена металлическая дифракционная решетка.
Телескопические системы Кеплера 5, 8 образованы положительными линзовыми элементами 6, 7, 9, 11, выполненными из стекла К-8.
Экранирующая диафрагма 10 выполнена в виде плоской непрозрачной пластины с точечными отверстиями.
Регистрирующий материал 12 выполнен в виде плоскопараллельной стеклянной пластинки стекла К-8 с нанесенным на нее высокоразрешающим фотоматериалом, чувствительным к длине волны излучения используемого лазера.
Устройство для изготовления периодических структур работает следующим образом.
В исходном состоянии, при неподвижных эталонной дифракционной решетке 4 и регистрирующей среде 12, входной световой пучок 3 от лазерного источника излучения 1
расширяется коллиматором 2 и падает на эталонную дифракционную решетку 4. В результате дифракции на эталонной дифракционной решетке 4 образуется совокупность дифрагировавших световых пучков соответствующих порядков (±М). Эти световые пучки,
пройдя линзовые элементы 6, 7, первой телескопической системы Кеплера 5 и линзовый
3
BY 5738 C1
элемент 9 второй телескопической системы Кеплера 8 образует в передней фокальной
плоскости линзового элемента 11 дифракционный спектр эталонной дифракционной решетки 4. С помощью точечных отверстий экранирующей диафрагмы 10 из дифракционного спектра выделяются световые пучки нужных порядков. Это позволяет осуществить
пространственную фильтрацию транслируемых световых пучков, которые, пройдя линзовый элемент 11, совмещаются на регистрирующем материале 12, где образуется неподвижная интерференционная картина.
В режиме записи периодической структуры механически связанные между собой эталонная дифракционная решетка 4 и регистрирующий материал 12 перемещаются в направлении, перпендикулярном направлению 13 полос в интерференционной картине. В
результате дифракции света на движущейся дифракционной решетке 4 в плоскости регистрирующего материала 12 возникает движущаяся интерференционная картина. Так как
направления дифракции световых пучков на выходе эталонной дифракционной решетки 4,
выделенных точечными отверстиями экранирующей диафрагмы 10, и падения на регистрирующий материал 12 каждого светового пучка параллельны между собой, то образующаяся интерференционная картина обладает скоростью движения, равной скорости движения
регистрирующего материала 12. В результате по всей длине перемещающегося регистрирующего материала 12 формируется периодическая структура, период которой в 2 M раз
меньше периода эталонной дифракционной решетки 4. Вследствие того, что в предлагаемом устройстве световые пучки проходят через одни и те же линзовые элементы 6, 7, 9,
11, то разность их оптических путей остается постоянной независимо от возникающих
смещений линзовых элементов. Расположение точечных отверстий экранирующей диафрагмы 10 в фокальной плоскости линзового элемента 9 позволяет наиболее эффективно
осуществить пространственную фильтрацию световых пучков, так как эта плоскость является спектральной плоскостью пространственных частот. В результате достигается минимизация влияния дифракционных искажений транслируемых световых пучков. Таким
образом, приведенная схема трансляции световых потоков позволяет исключить в процессе записи периодической интерференционной структуры влияние дистабилизирующих
воздействий (например, механических вибраций, дефектов эталонной решетки и т.п.) на
качество формируемой периодической структуры.
Источники информации:
1. Милер М. Улучшение однородности дифракционной эффективности в пределах поверхности голографической решетки // ОМП. - 1981. - № 8. - С. 47-49.
2. А.с. СССР 968778, 1982.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
180 Кб
Теги
5738, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа