[其他]一种多方向全息光栅的制作方法

说明书

本发明的多方向全息光栅的制作方法属光学技术领域。

现有的光栅模彩虹玻璃片（见专利公告CN85200328U），它的制作是把三层刻线密度为400-1200条/毫米的正方形塑料或明胶一维光栅膜重叠，其刻线方向互成120度，并夹持在两片透明薄板之间胶合而成。将这种玻璃置于光源前，虽能产生七种单色光组成的交错辉映的彩色图案，但工艺流程长，生产效率低，成本高。

现有的多方向全息光栅制作见文献OPTTCA.1981、UOL.28.NO.9.1225-1240    P120页。多方向光栅通过很多次相干光连续曝光而作成，每一次曝光后，根据需要的曝光次数和要制成的光栅的空间对称结构，将干板旋转一定角度，例如，制一个六次曝光光栅，每次需要，转30°角度，曝光后，显影，漂白即成（见图1）。这种方法制作的光栅也费时、费事。

本发明的目的是：提高光栅的加工效率，便于大规模工业生产。同时获得高衍射效率和更多而且明亮的彩色条纹。

实现本发明的方案是：用全息摄影方法，对全息干板进行一次性曝光。即用三束以上的激光束，把它们布置成互为约400毫米的距离，互成20°至60°的角度，经扩束后，同时照射到一张全息干板上，使全息干板感光，形成3至6个方向各异的一维全息光栅-称多方向全息光栅，该光栅的空间条纹频率应在600条/毫米到1580条/毫米之间，然后将感光后的全息干板显影、定影、吹干即成。

本发明的优点是利用光路，将三束以上的激光束，经扩束后同时照射一张全息干板，只需一次性曝光。这种方法简单，生产效率高，便于大规模工业生产，制作出的光栅成品率高，又可大大降低生产成本。用这种方法制成的光栅，具有高的衍射效率，用它观察单个白光源时，有约20至30条以上的透射彩色辐射光。

在日常生活中，将这种全息光栅透过各种光源或经此光栅反射，均可观察到大面积的彩色场景（图4、图5）。随着光源的数量、性质及位置变换，观察到的彩色场景千变万化，当转动多方向全息光栅时，所观察的彩色场景将变成运动的彩色场景，因此用该全息光栅可制作彩色观灯镜，商店橱窗装饰，灯具及舞台布景等。

同时，在科学仪器中，可以代替一部分昂贵的机械刻划光栅和作为光强调制元件使用。

以下结合附图对本发明作进一步的实施描述：

图1：多次曝光制作光栅的示意图

其中：θ为每次曝光旋转角，共六次曝光

图2：本发明光栅结构示意图

其中（1）：玻璃基板

（2）：三至六个-维光栅的感光乳胶薄膜

图3：本发明制作多方向全息光栅的光路图

其中（1）：激光器

（2）：分束镜

（3）：全反镜

（4）：分束镜

（5）：全反镜

（6）：全反镜

（7）：分束镜

（8）：全反镜

（9）：全反镜

（10）：扩束镜

（11）：扩束镜

（12）：扩束镜

（13）：扩束镜

（14）：全息干板

按照图3所示，将一块全息干板（14），插入一固定支架上，光束从激光器（1）出来，经分束镜（2），分束镜（4）和全反镜（5）、全反镜（6）得到a、b两束光。经分束镜（2）、全反镜（3），分束镜（7）和全反镜（8）、全反镜（9）又得到c、d两束光。a、b、c、d四束相距约400毫米的激光束，互成20度至60度的角度，分别再经过扩束镜（12）、扩束镜（10）、扩束镜（11）和扩束镜（13），同时照射到全息干板（14）上，使其感光，再将感光后的全息干板用D19或D76显影液显影，用F5定影液定影5分钟以上，水冲洗后吹干即制成图2所示的多方向全息光栅。（用1m长激光器曝光2分钟）