[实用新型]一种全息光栅光刻系统

说明书

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种全息光栅光刻系统，为解决制作平行等间距条纹全息光栅时曝光光束平行度差的技术问题，使用体布拉格光栅‑1级透射衍射效率作为平行光的判断标准，可以较为精确的确定针孔滤波器与准直透镜之间的距离，准确的将针孔滤波器的小孔放置在准直透镜的物方焦点上，从而实现干涉光路的准直；此外该系统有助于实现对曝光光束平行性的实时监控，配合PZT平移台还可以实现对平行光的锁定，从而提高了平行等间距条纹的全息光栅的拍摄质量。

技术领域

本实用新型属于信息光学技术领域，涉及一种拍摄全息光栅的光刻系统。

背景技术

平面平行等间距条纹全息光栅是一种重要的衍射光学元件，广泛应用于光谱仪、光通信、光学计量、强激光系统等。该类光栅对光栅条纹的平行性也提出了苛刻的要求，记录光的平行性差，直接影响到光栅的波像差。因此，记录全息光栅的平行光的自准直性要好。准直光路的光学器件一般用非球面透镜或离轴抛物面镜来自准直，获得平行光。常见的全息光路准直性检测方法有莫尔条纹法和标准参考光栅法。莫尔条纹法：如附图2所示，先用自准直法，将平行光再返回针孔滤波器，根据先验知识，返回的光斑直径约5mm，认为针孔位于透镜的前焦点上，产生平行光；按照传统的全息曝光和显影，将制作的光栅基板旋转180度置于原光路中，调节莫尔条纹周期到厘米量级，观察莫尔条纹，若发现莫尔条纹呈碗状弯曲，则说明针孔离焦，调节针孔的前后位置，直至莫尔条纹成水平状态，记录水平调节的位移量，然后返回调节量的一半，此时针孔位于准直透镜的前焦面上，该方法需要制作检测光栅，容易受到环境的影响，时效性差。准标参考光栅法：将标准光栅置于带曝光支架上，如附图2所示，先用自准直法，将平行光再返回针孔滤波器，根据先验知识，返回的光斑直径约5mm，认为针孔位于透镜的前焦点上，产生平行光，观察标准参考光栅的莫尔条纹，调节莫尔条纹周期到厘米量级，若发现莫尔条纹呈碗状弯曲，则说明针孔离焦，调节针孔的前后位置，直至莫尔条纹成水平状态，此时说明针孔位于准直透镜的前焦面上，该方法需要标准参考光栅，标准光栅制作十分复杂，需要用干涉仪反复检测，直至制备出低像差的标准光栅。

实用新型内容

为解决制作平行等间距条纹全息光栅时曝光光束平行度差的技术问题，本实用新型技术方案如下：

一种全息光栅光刻系统，所述的全息光栅光刻系统用于制作平行等间距条纹的全息光栅；该光刻系统包括相干光源、分束器、第一反射镜，第二反射镜，第一光阑，第二光阑，第一针孔滤波器，第二针孔滤波器，第一准直透镜，第二准直透镜；第一体布拉格光栅、第二体布拉格光栅、第一光电探测器、第二光电探测器；

相干光源发出的光经过分束器后被分成透射光路和反射光路；沿着光传播方向反射光路上依次放置第一反射镜、第一光阑、第一针孔滤波器、第一准直透镜；透射光路上依次放置第二反射镜、第二光阑、第二针孔滤波器、第二准直透镜；反射光路经过第一准直透镜后的光作为第一曝光光束，透射光路经过第二准直透镜后的光作为第二曝光光束；

其特征在于：

以靠近相干光源端为前，光传播方向为后；第一准直透镜的后方放置第一体布拉格光栅，所述的第一体布拉格光栅口径小于第一准直透镜口径，且第一曝光光束入射至第一体布拉格光栅的入射角等于第一体布拉格光栅的布拉格角，第一光电探测器放置在第一曝光光束入射至第一体布拉格光栅后的-1级透射衍射光路上，用于测量其-1级透射衍光的衍射效率；

第二准直透镜的后方放置第二体布拉格光栅，所述的第二体布拉格光栅口径小于第二准直透镜口径，且第二曝光光束入射至第二体布拉格光栅的入射角等于第二体布拉格光栅的布拉格角，第二电探测器放置在第二曝光光束入射至第二体布拉格光栅后的-1级透射衍射光路上，用于测量其-1级透射衍光的衍射效率；

第一针孔滤波器放置于第一准直透镜的物方焦点处；

第二针孔滤波器放置于第二准直透镜的物方焦点处。