System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种反射式体全息光栅的制造装置和制造方法制造方法及图纸_技高网

一种反射式体全息光栅的制造装置和制造方法制造方法及图纸

技术编号:40416891 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-20 22:34
本发明专利技术公开了一种反射式体全息光栅的制造装置和制造方法,该制造装置包括光源和曝光模组;所述曝光模组包括:具有至少一个光学衍射模块的掩膜版、记录介质、耦合棱镜和曝光调制单元;光学衍射模块接收光源输出的入射记录光束,并对入射记录光束进行衍射分光,得到反射衍射光束;耦合棱镜调整入射记录光束以预设角度入射记录介质,入射记录光束和反射衍射光束输入到记录介质后,以形成体全息光栅;曝光调制单元控制记录介质上的曝光参数,以得到曝光后的反射式体全息光栅。本实施例装置中通过调节入射记录光束的入射角度和利用曝光调制单元控制曝光参数,生成多自由度调制的反射式体全息光栅,本实施例装置和方法实现方式简单,效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全息光栅制造,尤其涉及的是一种反射式体全息光栅的制造装置和制造方法


技术介绍

1、体全息光栅光波导由于可以提供更大的视场角、更好的光学显示效果和更轻薄的体积而被应用到增强现实显示系统或混合现实的显示系统,但是现有技术中的体全息光栅的制备工艺需要双光束曝光设备完成,并且干涉条纹对环境扰动、温度和湿度等多个方面要求严格,因此导致体全息光栅难以实现高质量、大规模批量制造。

2、因此,现有技术有待改进。


技术实现思路

1、鉴于上述现有技术中的不足之处,本专利技术的目的在于提供一种反射式体全息光栅的制造装置和制造方法,克服现有技术中体全息光栅制造工艺难以实现高质量大规模批量制造体全息光栅的缺陷。

2、本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下:

3、第一方面,本实施例提供了一种反射式体全息光栅的制造装置,其中,包括:光源和位于所述光源发光光路上的曝光模组;所述曝光模组包括:具有至少一个光学衍射模块的掩膜版、记录介质、耦合棱镜和曝光调制单元;

4、所述光源,用于提供入射记录光束;

5、所述掩膜版上的光学衍射模块,用于接收入射记录光束,并对所述入射记录光束进行衍射分光,得到反射衍射光束;

6、所述耦合棱镜,用于对入射记录光束入射到所述掩膜版中的角度进行调整,以使得所述入射记录光束以预设角度入射所述记录介质,并消除界面上由于入射记录光束非理想折、反射导致的背景干涉噪声,以进一步提高目标干涉条纹的信噪比;

7、所述记录介质,用于根据输入的所述入射记录光束和所述反射衍射光束产生干涉条纹,并在干涉强度增强区和干涉强度减弱区形成折射率差异,以形成体全息光栅;

8、所述曝光调制单元,用于控制所述记录介质上的曝光参数,以得到曝光后的反射式体全息光栅。

9、可选的,所述曝光调制单元包括:间隙隔块和透明隔块;所述记录介质内嵌设置在间隙隔块中,所述透明隔块设置在所述间隙隔块和掩膜版之间。

10、可选的,还包括:至少一个设置在入射记录光束光路上的可旋转半透半反射镜;

11、所述可旋转半透半反射镜,用于调节所述入射记录光束传输至所述记录介质的入射角度;其中,各个可旋转半透半反射镜分别与不同位置的记录介质的曝光区域相对应设置,以使得不同区域上记录介质的曝光参数不同;所述曝光参数为入射光束的波长、相位、偏振、振幅、入射角度中的一种或多种。

12、可选的,所述曝光模组还包括:设置在所述耦合棱镜表面的吸收介质层;

13、所述吸收介质层,用于吸收多余的入射记录光束和透射光束,以避免这些多余的入射记录光束和透射光束经界面折、反射在记录介质中产生不必要的噪声,从而提高体全息光栅的信噪比。

14、可选的,所述光学衍射模块的表面形状为平面或曲面,且所述光学衍射模块为振幅型光栅、相位型光栅、衍射光学元件、体全息光栅和超表面等微纳光学结构中的任意一种或多种,也可以是光学可调微纳器件。

15、可选的,所述间隙隔块内填充有折射率匹配液;

16、所述折射率匹配液,用于填充耦合棱镜和记录介质之间的空气间隙。

17、可选的,所述记录介质为光致聚合物、光敏玻璃、光折变晶体、可分散聚合物液晶、重铬酸盐明胶或卤化银明胶等光敏材料中的任意一种或多种。

18、可选的,还包括:依次排列设置在光源的出射光路上的聚焦透镜、小孔光阑和/或准直透镜;

19、所述聚焦透镜,用于对所述光源发出的入射记录光束进行聚焦;

20、所述小孔光阑,用于对从聚焦透镜传入的入射记录光束进行滤波及光束直径调节;

21、所述准直透镜,用于对从小孔光阑出射的入射记录光束进行准直处理。

22、可选的,所述掩膜版上设置有参数不同的多个光学衍射模块;设置在不同位置的用于记录体全息光栅的多个记录区域;

23、各个所述记录区域为同一介质的相同或不同区域,或为不同介质的相同或不同区域;各个所述记录区域在所述曝光参数下进行同步曝光后分别得到光栅参数不同的多块体全息光栅,所述多块体全息光栅为耦入光栅、和/或耦出光栅、和/或转折光栅。

24、第二方面,本实施例还公开了一种反射式体全息光栅的制造方法,其中,包括:

25、制备记录介质;

26、制备光学衍射模块;

27、基于记录介质和光学衍射模块搭建反射式体全息光栅的制造装置;

28、利用所述反射式体全息光栅的制造装置得到曝光后的反射式体全息光栅。

29、有益效果:

30、本实施例公开了一种反射式体全息光栅的制造装置和制造方法,该制造装置包括:光源和曝光模组;所述曝光模组包括:具有至少一个光学衍射模块的掩膜版、记录介质、耦合棱镜和曝光调制单元;光源提供的入射记录光束入射到掩膜版上的光学衍射模块,光学衍射模块接收入射记录光束,并对所述入射记录光束进行衍射分光,得到反射衍射光束;耦合棱镜对入射记录光束入射到掩膜版中的角度进行调整,以使得所述入射记录光束以预设角度入射所述记录介质,以及记录介质根据输入的所述入射记录光束和所述反射衍射光束产生干涉条纹,并改变折射率,以形成体全息光栅;曝光调制单元控制记录介质上的曝光参数,以得到曝光后的反射式体全息光栅。本实施例装置中通过调节入射记录光束的入射角度和利用曝光调制单元控制曝光参数,生成多自由度调制的反射式体全息光栅,实现方式简单,效率高。

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【技术保护点】

1.一种反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,包括:光源和位于所述光源发光光路上的曝光模组;所述曝光模组包括:具有至少一个光学衍射模块的掩膜版、记录介质、耦合棱镜和曝光调制单元;

2.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,所述曝光调制单元包括:间隙隔块和透明隔块;所述记录介质内嵌设置在间隙隔块中,所述透明隔块设置在所述间隙隔块和掩膜版之间。

3.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,还包括:至少一个设置在入射记录光束光路上的可旋转半透半反射镜;

4.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,所述曝光模组还包括:设置在所述耦合棱镜表面的吸收介质层;

5.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,所述光学衍射模块的表面形状为平面或曲面,且所述光学衍射模块为微纳光学结构或者为光学微纳可调器件。

6.根据权利要求2所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,所述间隙隔块内填充有折射率匹配液;

7.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,所述记录介质为光致聚合物、光敏玻璃、光折变晶体、可分散聚合物液晶、重铬酸盐明胶或卤化银明胶中的任意一种或多种。

8.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,还包括:依次排列设置在光源的出射光路上的聚焦透镜、小孔光阑和/或准直透镜;

9.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,所述掩膜版上设置有参数不同的多个光学衍射模块;设置在不同位置的用于记录体全息光栅的多个记录区域;

10.一种反射式体全息光栅的制造方法,其特征在于,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,包括:光源和位于所述光源发光光路上的曝光模组;所述曝光模组包括:具有至少一个光学衍射模块的掩膜版、记录介质、耦合棱镜和曝光调制单元;

2.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,所述曝光调制单元包括:间隙隔块和透明隔块;所述记录介质内嵌设置在间隙隔块中,所述透明隔块设置在所述间隙隔块和掩膜版之间。

3.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,还包括:至少一个设置在入射记录光束光路上的可旋转半透半反射镜;

4.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,所述曝光模组还包括:设置在所述耦合棱镜表面的吸收介质层;

5.根据权利要求1所述的反射式体全息光栅的制造装置,其特征在于,所述光学衍射模块的表面形状为平面...

【专利技术属性】
技术研发人员:马国庆关健兰富洋王兆民
申请(专利权)人:珠海莫界科技有限公司
类型:发明
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