分振幅法制作全息光栅实验的改进.pdf

维普资讯 第7卷第6期 潍坊学院学报 Vo1．7No．6 2007年 11月 JournalofWeifangUniversity NOV．2Oo7 分振幅法制作全息光栅实验的改进 仲 明礼 (潍坊学院，山东 潍坊 261061) 摘 要：分析用传统光路制作全息光栅质量不高的原因。提出了全息光栅的拍摄光路改进方法，讨论 了实验 中的几个关键 问题 。 关键词 ：全息光栅 ；平面光波 ；干涉；光路 中图分类号：0438．1 文献标识码 ：A 文章编号：1671—4288(2007)06—0106—02 1 引言 上，被分为光强相等的两束光，即透射光和反射光。 光栅是重要的分光元件之一 ，由于它的分辨率 它们分别经全反镜 M 、M反射，再经L、L1和L、L4 优于棱镜，因而许多光学仪器中都采用光栅代替棱 两套相同的扩束、准直系统，形成两束准平面波，并 镜作为分光的主要元件。在现代光学中光栅的应用 以0角交汇在全息干版 H上。 日趋广泛，如光通信中的光耦合器、光互连中的互连 图1所示光路主要存在以下不足： 元件、激光器的选频元件、光信息处理的编码器、调 (1)两束准直平面光波的波前平行度的一致性 制器、滤波器等等。全息光栅与刻痕光栅相比有着 较难把握，光路调整过程中很容易出现偏差，波前平 更多的优点，如无鬼线、杂散光少、分辨率高等，因 行度的不一致会直接影响干涉条纹的直线性，因而 此，全息术成了制作光栅的首选方法。全息光栅制 影响光栅条纹的直线性，使光栅的衍射波前变形，降 作是将两束有一定夹角的相干平行光，在他们的相 低光栅的分辨率。两束会聚光产生的干涉条纹形状 干长度范围内相遇 ，产生出稳定的干涉条纹，将干涉 为回转双曲面；两束发散光产生的干涉条纹形状也 条纹记录在全息干板上，经显影、定影等处理后即得 是回转双曲面；而一束发散光和一束会聚光所产生 到全息光栅。 的干涉条纹形状为一族 回转椭球面形 J。 2 光路的改进 (2)两套扩束、准直系统很难实现 同时与各 自 在全息光栅制作过程中，干涉条纹的全息记录 激光束都严格共轴，如果扩束、准直系统与激光束不 是最重要的环节 ，而光路的设计是这一环节 中的关 是严格共轴，产生的平面光波会出现波前位相差，同 键 。 时产生光强不均匀。这同样会影响光栅质量。 2．1 改进前的光路分析 分振幅法制作全息光栅实验常用光路，如图1 所示 H 图2 改进后的分振幅法制作全息光栅光路 (3)组成两套扩束、准直系统的光学透镜性能 图 1 分振幅法制作全息光栅常用光路 完全相同也是很难实现 。由于光学透镜加工过程中 在图1所示光路 中，激光束投射到分光镜 BS 的个体差异会直接导致两套扩束、准直系统的光学 收稿 日期：2007—04—16 作者简介：仲明礼 (1961一)，男，山东寒亭人，潍坊学院物理与电子科学系副教授。 一 106 — 维普资讯 第6期 仲明礼：分振幅法制作全息光栅实验的改进 性能出现偏差。