專利名稱：一步法制造消像散的體全息元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制造消像散的體全息元件，特別涉及一種一步法制造消像散的體全息元件。
目前使用一般常規(guī)方法制造的全息元件可因紀(jì)錄與再現(xiàn)波長(zhǎng)不同，在再現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生像散。現(xiàn)有的消除此類像散的方法一般采用預(yù)補(bǔ)償法。需要通過(guò)使用不同波長(zhǎng)的激光和對(duì)激光敏感光波段不同的紀(jì)錄材料，進(jìn)行兩次以上的紀(jì)錄和再現(xiàn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)再現(xiàn)中像散的預(yù)補(bǔ)償。此方法復(fù)雜，困難，并且由于中間步驟較多而不適于應(yīng)用于制造大規(guī)?；驈?fù)雜的全息元件。
本發(fā)明的目的是提供一種一步法制造消像散的體全息元件，克服現(xiàn)有元件的缺點(diǎn)和不足。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的技術(shù)細(xì)節(jié)1)確定全息元件在空氣中的紀(jì)錄波長(zhǎng)和再現(xiàn)波長(zhǎng)；2)計(jì)算上述波長(zhǎng)的激光在紀(jì)錄介質(zhì)中的波長(zhǎng)3)查閱紀(jì)錄介質(zhì)中以上兩種波長(zhǎng)的折射率；4)給定物光、再現(xiàn)光、再現(xiàn)參考光及紀(jì)錄參考光四個(gè)角度值中的三個(gè)；5)使用下面的公式計(jì)算另一個(gè)角度值消像散公式sinθ0/sinθ3＝1全息方程sinθ3=sinθ2+λ2λ1(sinθ1-sinθ0)---(2)]]>布喇格方程 其中λ1，λ2分別代表紀(jì)錄和再現(xiàn)光在介質(zhì)中的波長(zhǎng)，θi(i＝1 to 4)分別為物光、紀(jì)錄參考光、再現(xiàn)參考光及再現(xiàn)光在介質(zhì)中的角度值。5)根據(jù)解方程組得到的兩個(gè)可能解，按實(shí)驗(yàn)的具體要求，選擇其中一個(gè)解在實(shí)驗(yàn)中使用；6)利用斯涅爾公式將光波在介質(zhì)中的角度換算為空氣中的角度作為全息紀(jì)錄中光路的實(shí)驗(yàn)值。7)使用常規(guī)離軸全息術(shù)進(jìn)行全息元件的紀(jì)錄8)使用設(shè)計(jì)的波長(zhǎng)對(duì)全息元件進(jìn)行物色散全息再現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本技術(shù)根據(jù)紀(jì)錄和再現(xiàn)光的不同波長(zhǎng)，計(jì)算出消像散的紀(jì)錄和再現(xiàn)光束的角度，可僅通過(guò)一次紀(jì)錄完成體全息元件的制造。使用與原設(shè)計(jì)的波長(zhǎng)相同的再現(xiàn)光對(duì)該全息元件進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)因紀(jì)錄和再現(xiàn)光波長(zhǎng)不同而產(chǎn)生的像散。
本發(fā)明的特點(diǎn)使用本發(fā)明紀(jì)錄全息元件時(shí)，只需根據(jù)紀(jì)錄和再現(xiàn)光的不同波長(zhǎng)，計(jì)算出消像散的紀(jì)錄和再現(xiàn)光束的角度，即可僅使用一種紀(jì)錄材料，通過(guò)一次紀(jì)錄，制造消除因紀(jì)錄和再現(xiàn)光波長(zhǎng)不同而產(chǎn)生的像散的體全息元件。工藝簡(jiǎn)單，成本低，誤差小，適用于制造任何全息元件，特別是大規(guī)模及復(fù)雜的體全息元件。
本發(fā)明根據(jù)紀(jì)錄和再現(xiàn)光的不同波長(zhǎng)，計(jì)算出消像散的紀(jì)錄和再現(xiàn)光束的角度，可僅通過(guò)一次紀(jì)錄完成體全息元件的制造。使用與原設(shè)計(jì)的波長(zhǎng)相同的再現(xiàn)光對(duì)該全息元件進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)因紀(jì)錄和再現(xiàn)光波長(zhǎng)不同而產(chǎn)生的像散。
應(yīng)用舉例例如一般半導(dǎo)體光敏器件對(duì)紅光或近紅外光較敏感，但相應(yīng)的全息元件例如全息透鏡，波面修正器，陣列照明器或陣列分束器時(shí)，記錄材料一般對(duì)綠光比較敏感，而對(duì)紅外光并不敏感，故使紀(jì)錄與再現(xiàn)光的波長(zhǎng)保持一致有時(shí)比較困難。使用本專利的元件可不受限制地選取方便的紀(jì)錄和再現(xiàn)光的波長(zhǎng)，只要經(jīng)計(jì)算事先設(shè)計(jì)好相關(guān)的波長(zhǎng)和角度，即可應(yīng)用于任何規(guī)模和復(fù)雜程度的光路中，此種元件在再現(xiàn)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)因紀(jì)錄和再現(xiàn)波長(zhǎng)不同而產(chǎn)生的像散。
權(quán)利要求
1.一種一步法制造消像散的體全息元件，其特征為1)確定全息元件在空氣中的紀(jì)錄波長(zhǎng)和再現(xiàn)波長(zhǎng)；2)計(jì)算上述波長(zhǎng)的激光在紀(jì)錄介質(zhì)中的波長(zhǎng)3)查閱紀(jì)錄介質(zhì)中以上兩種波長(zhǎng)的折射率；4)給定物光、再現(xiàn)光、再現(xiàn)參考光及紀(jì)錄參考光四個(gè)角度值中的三個(gè)；5)使用下面的公式計(jì)算另一個(gè)角度值消像散公式sinθ0/sinθ3＝1全息方程sinθ3=sinθ2+λ2λ1(sinθ1-sinθ0)---(2)]]>布喇格方程 其中λ1，λ2分別代表紀(jì)錄和再現(xiàn)光在介質(zhì)中的波長(zhǎng)，θi(i＝1 to 4)分別為物光、紀(jì)錄參考光、再現(xiàn)參考光及再現(xiàn)光在介質(zhì)中的角度值；5)根據(jù)解方程組得到的兩個(gè)可能解，按實(shí)驗(yàn)的具體要求，選擇其中一個(gè)解在實(shí)驗(yàn)中使用；6)利用斯涅爾公式將光波在介質(zhì)中的角度換算為空氣中的角度作為全息紀(jì)錄中光路的實(shí)驗(yàn)值；7)使用常規(guī)離軸全息術(shù)進(jìn)行全息元件的紀(jì)錄；8)使用設(shè)計(jì)的波長(zhǎng)對(duì)全息元件進(jìn)行物色散全息再現(xiàn)。
全文摘要
一步法制造消像散的體全息元件,確定全息元件紀(jì)錄和再現(xiàn)波長(zhǎng);計(jì)算波長(zhǎng)的激光在紀(jì)錄介質(zhì)中的波長(zhǎng);給定物光、再現(xiàn)光、再現(xiàn)參考光及紀(jì)錄參考光四個(gè)角度值;計(jì)算另一個(gè)角度值:利用斯涅爾公式將光波在介質(zhì)中的角度換算為空氣中的角度作為全息紀(jì)錄中光路的實(shí)驗(yàn)值。使用常規(guī)離軸全息術(shù)進(jìn)行全息元件的紀(jì)錄。本技術(shù)可一次紀(jì)錄完成體全息元件的制造。不產(chǎn)生的像散。工藝簡(jiǎn)單,成本低,誤差小,適于制造任何特別是大規(guī)模及復(fù)雜全息元件。
文檔編號(hào)G03H1/04GK1373397SQ01103188
公開日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者翟宏琛 申請(qǐng)人:南開大學(xué)