【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及全息扩散片领域，具体为提出一种可输出均匀整形光的全息扩散片的制备装置及制备方法。
技术介绍
1、光学扩散元件在摄影、激光、光学显示设备等领域均有较高的使用。传统的磨光的和蛋白石的玻璃以及粗糙的表面的各种光学元件被用作扩散器，但是制造起来繁琐，使用不变且昂贵，难以进行小尺寸轻量化的设计，难以实现人们对扩散器的更高的要求。光敏聚合物全息材料制成的全息光学器件具有高效，轻巧和灵活的潜力，这使其被人们逐渐重视和研究。采用激光照射一块源扩散器，然后通过源扩散器的光被光致聚合物全息材料所记录制成全息扩散片，全息扩散片的可见光透过率高、折射效应明显，对入射波长并不敏感，适用于各种类型光源的光束整形。目前对全息材料的扩散片的散射均匀性，特定形状光束输出以及(体)全息扩散片的制备装置和方法研究的较少。
技术实现思路
1、技术问题
2、为了使全息扩散片在面对复杂使用情况下，可以在输出光时具有更加均匀散射强度，可以具有较高的耐热性，屏蔽紫外线和抗老化的能力，可以具有较高的折射率调制度和较低的收缩率，可以控制可变光阑的孔径，进而来控制散斑的尺寸。本专利技术公开一种可输出均匀整形光的全息扩散片制备方法，因为加入了复眼透镜整形，使得光束可以整形成圆形、方形等特定形状。因为旋涂有一种丙烯酸酯类光致聚合物全息材料的全息干板，使得全息扩散片可以具有较高的耐热性，屏蔽紫外线和抗老化的能力，同时具有较高的折射率调制度和较低的收缩率。并且还可以控制可变光阑的孔径，进而来控制散斑的尺寸。同时在照射
3、技术方案
4、基于此，本专利技术的目的在于提出一种可输出均匀整形光的全息扩散片的制备装置及制备方法，以优化全息扩散片散射均匀性，同时可以控特定形状光束的输出。
5、为实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：
6、一种可输出均匀整形光的全息扩散片的制备装置，包括沿光束方向依次排列的532nm固体激光器、空间滤波器、准直透镜、源扩散器、可变光阑、聚焦透镜、复眼双微透镜阵列、第一反射镜、全息干板；其中：可变光阑用于改变光束散斑的尺寸，其孔径和形状可调；复眼微透镜整形阵列用于对光束进行整形，其包括沿光束方法依次排列的两块焦距不同微透镜阵列和一块傅里叶透镜。
7、进一步的，所述聚焦透镜的焦距f＝10cm。
8、进一步的，复眼双微透镜整形阵列中第二块微透镜阵列位于第一微透镜阵列的焦平面之后，以避免经过第一微透镜阵列的光束聚焦后破坏第二微透镜阵列上的材料。
9、进一步的，所述微透镜阵列中微透镜单元的孔型为方形或圆形，根据成像原理在傅里叶透镜的工作平面获得方形、圆形光斑，从而完成对光束进行特定形状的整形。
10、进一步的，第一反射镜反射光束时，将第一反射镜旋转及移动一定的角度和距离，将同一光束分别以0°和±30°以内的角度分别照射全息干板，以获得散射强度均匀的全息扩散片。
11、进一步的，所述可变光阑的光孔为矩形，通过调节可变光阑的长和宽能够获得椭圆光束。
12、进一步的，全息干板上旋涂10-15μm厚的全息记录介质，全息记录介质可以是丙烯酸酯类光致聚合物或az4562光刻胶等其他全息记录介质。
13、进一步的，所述全息记录介质为丙烯酸酯类光致聚合物。
14、进一步的，还包括分束器、第二反射镜和第三反射镜；分束器位于准直透镜和源扩散器之间，将所照射到的光束分为物光束和参考光束，物光束照射源扩散器上，参考光束照射到第二反射镜上进行反射；第三反射镜用于将第二反射镜反射的光束反射至全息干板。
15、本专利技术还提供一种全息扩散片制备方法，包括以下步骤：通过将第一反射镜旋转及移动一定的角度和距离，将经复眼微透镜整形阵列整形后的光束三次分别以偏移平板法线0°和偏移平板法线±30°以内的角度分别照射全息平板，以获得散斑尺寸、特定形状光束以及散射强度均匀的全息扩散片。
16、本专利技术还提供一种体全息扩散片制备方法，包括以下步骤：
17、步骤一：532nm固体激光器发射光源为532nm的激光到空间滤波器，空间滤波器对光束进行滤波扩束到分束器。
18、步骤二：分束器将所照射到的光束分为物光束和参考光束，物光束照射源扩散器上，参考光束照射到反射镜上进行反射。
19、步骤三：物光束输入源扩散器后输出散射光，散射光穿过可变光阑和聚焦透镜照射到复眼微透镜阵列。
20、步骤四：复眼微透镜整形阵列对输入的散射光束进行整形，然后照射到第一反射镜上进行反射。
21、步骤五：将经复眼微透镜整形阵列整形后的物光束三次分别以偏移平板法线0°和偏移平板法线±30°以内的角度分别照射全息平板，同时调整第二反射镜和第三反射镜确保参考光束一直以偏移平板法线0°照射平板，以获得散斑尺寸、特定形状光束以及散射强度均匀的体全息扩散片。
22、有益效果：
23、由于目前全息扩散片的散射光束形状只能为圆形或椭圆形，散斑的尺寸也难以控制，难以满足用户更复杂情况的使用。同时全息扩散片会因散射光强高斯分布导致在不同角度观察时，输出光散射不均匀。本专利技术公开的这种可输出均匀整形光的全息扩散片制备方法，因为加入了复眼透镜整形，使得光束可以整形成圆形、方形等特定形状。因为旋涂有一种丙烯酸酯类光致聚合物全息材料的全息干板，使得全息扩散片可以具有较高的耐热性，屏蔽紫外线和抗老化的能力，同时具有较高的折射率调制度和较低的收缩率。并且还可以控制可变光阑的孔径，进而来控制散斑的尺寸。同时在照射全息平板时因采用多角度照射的原因，还可以使得散射光的散射强度更加均匀，这均使得全息扩散片的性能、使用范围得到了一定程度的优化和增强。
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1.一种可输出均匀整形光的全息扩散片的制备装置，其特征在于：包括沿光束方向依次排列的532nm固体激光器、空间滤波器、准直透镜、源扩散器、可变光阑、聚焦透镜、复眼双微透镜阵列、第一反射镜、全息干板；其中：可变光阑用于改变光束散斑的尺寸，其光孔的孔径和形状可调；复眼微透镜整形阵列用于对光束进行整形，其包括沿光束方法依次排列的两块焦距不同微透镜阵列和一块傅里叶透镜；第一反射镜能够旋转及移动一定的角度和距离，将同一光束分别以0°和±30°以内的角度分别照射全息干板。
2.根据权利要求2所述的一种可输出均匀整形光的全息扩散片的制备装置，其特征在于，所述聚焦透镜的焦距f＝10cm。
3.根据权利要求1所述的一种可输出均匀整形光的全息扩散片的制备装置，其特征在于，复眼双微透镜整形阵列中第二块微透镜阵列位于第一微透镜阵列的焦平面之后。
4.根据权利要求3所述的一种可输出均匀整形光的全息扩散片的制备装置，其特征在于，所述微透镜阵列中微透镜单元的孔型为方形或圆形，根据成像原理在傅里叶透镜的工作平面获得方形、圆形光斑，从而完成对光束进行特定形状的整形。
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