光柵工作原理.docx

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1、光柵分為3D立體光柵,光柵尺,安全光柵,復(fù)制光柵,全息光柵,反射光柵,透射(衍射)光柵.基本上都是由一系列等寬等間距的平行狹縫組成，在1毫米的長度上往往刻有N多條的刻痕。刻痕處不透光，未刻處透光，我們稱之為透射光柵，另一種光柵是反射光柵,有些需要進行特殊的鍍膜處理,根據(jù)這種陰陽效果演變出更多的圖形鏡,圖案鏡等,簡單原理就像是手電筒對著手指投影到對面墻壁,看到的圖形.只是一個是微光一個是宏光制做.猶如在發(fā)絲上雕刻,工藝的難易不同.最早的光柵是1821年由德國科學(xué)家J.夫瑯和費用細金屬絲密排地繞在兩平行細螺絲

2、上制成的。因形如柵欄，故名為“光柵”。現(xiàn)代光柵是用精密的刻劃機在玻璃或金屬片上刻劃而成的。光柵是光柵攝譜儀的核心組成部分，其種類很多。按所用光是透射還是反射分為透射光柵、反射光柵。反射光柵使用較為廣泛;按其形狀又分為平面光柵和凹面光柵。此外還有全息光柵、正交光柵、相光柵、炫耀光柵、階梯光柵等?！　?光柵尺)應(yīng)用于:數(shù)控加工中心，機床，磨床，銑床，自動卸貨機，金屬板壓制和焊接機，機器人和自動化科技，生產(chǎn)過程測量機器，線性產(chǎn)品,直線馬達,直線導(dǎo)軌定位?！　?立體光柵)應(yīng)用于:印刷,展示,立體相片,具有立體效果

3、,通過角度或擺產(chǎn)生幻變,動畫,縮放使圖像列漂亮,已成為辦公文具,家居裝飾用戶首選產(chǎn)品.　　(全息光柵)應(yīng)用于:商標防偽,印刷,光學(xué)儀器,激光演示等.　　(反射光柵)應(yīng)用于:大同小異,光學(xué)儀器等　　(透射光柵)應(yīng)用于:光學(xué)儀器,激光演示,激光玩具…等產(chǎn)品.　　　　隨著光柵刻劃技術(shù)和復(fù)制技術(shù)進一步的提高，光柵已走出實驗室,從工業(yè)到民用及玩具禮品都有光柵的影子,可能光柵進行控制電源開關(guān),可以用光柵出來了的光點做防盜安全網(wǎng)(物體一碰到光線,馬上報警),可以做十字架瞄準用,可以做水平線用,還可以做激光圖形鏡,要想做

4、什么圖形就做什么圖形.單片使用,有雙片自轉(zhuǎn)使用,有十幾片旋轉(zhuǎn)使用.只要合適的光源,光柵就會讓光源變得更改多樣和豐富.滿足大家的愛好和需求.　　任何一種具有空間周期性的衍射的光學(xué)元件都可以稱為光柵，如果在一塊鍍鋁的光學(xué)玻璃毛胚上刻劃一系列等寬，等距而平行的狹縫就是透射光柵。如在一塊鍍鋁的光學(xué)玻璃毛胚上刻出一系列剖面結(jié)構(gòu)象鋸齒形狀，等距而平行的刻線這就是一塊反射光柵。光柵刻劃室的溫度要求保持0.01—0.0313變化范圍,光柵刻劃機工作臺的水平振動不超過1—3微米，光柵刻劃室應(yīng)該清潔，要避免通風(fēng)帶來的灰塵，光

5、柵刻劃室的相對濕度不應(yīng)超過60—70%。光柵毛胚大多應(yīng)有學(xué)玻璃和熔融石英研磨制成.毛胚應(yīng)該加工得很好，其表面形狀和局部誤差要求甚嚴。任何表面誤差將使衍射光束的波前發(fā)生變形，從而影響成象質(zhì)量和強度分布?！　≈圃旃鈻诺姆椒ㄓ袡C械刻劃，光電刻劃，復(fù)制方法和全息照相刻劃四種?！　C械刻劃是古老方法，但可靠，間隙刻劃技術(shù)比較成熟。但要刻劃一塊100X100mm的光柵(刻劃機的刻劃速度為15—25條/分)計算須要4個晝夜。因此要求機器、環(huán)境在長時間內(nèi)保持精確恒定不變?！　」怆娍虅澗褪抢霉怆娍刂频姆椒梢栽谀撤N程度上

6、排除光柵刻劃過程中機械變動和環(huán)境條件改變所產(chǎn)生的各種刻劃誤差。它一方面提高了光柵刻劃質(zhì)量，另方面也能在一定程度上簡化機械結(jié)構(gòu)、降低個別零件的精度和對周圍環(huán)境的要求。　　光柵復(fù)制光柵刻劃時間長和效率低，因此成本很高，不能滿足光譜儀器的需求。目前復(fù)制法有二種：一次復(fù)制法就是真空鍍膜法。二次復(fù)制法是明膠復(fù)制法。一次復(fù)制法是一次制成，而二次復(fù)制法是先復(fù)制母光柵的劃痕，然后用該劃痕印劃在毛胚的明膠上?！　《螐?fù)制的工藝比較煩瑣，但需要設(shè)備和條件都比較簡單，明膠法復(fù)制光柵質(zhì)量是比母光柵差些。　　一次復(fù)制法的工藝過程圖

7、，　　母光柵的基板和鋁膜，涂上一層薄的硅油的清潔的母光柵水平地置于真空鍍膜機中，鍍一層1.5微米的鋁膜。鋁膜和硅油之間是便于使光柵分離。在鋁膜上再涂一層粘結(jié)劑使鋁膜能與復(fù)制光柵的基板牢固地結(jié)合，粘結(jié)劑用環(huán)氧樹脂加咪唑(1：10)　　刻制光柵的方法叫全息照相刻劃法，其原理如下：二束相干光重疊會產(chǎn)生干涉條紋，其間距為D=λ/2sinα,其中入為光束波長，α為兩束光干涉前的夾角。如激光的射出的相干光束，通過發(fā)散物鏡和針孔，再經(jīng)拋物鏡反射后落人兩塊平面反射鏡。由于平面鏡和的反射使已分離的兩束光成交于另一面，其交角

8、為2α。這兩束光是相干的所以在正面產(chǎn)生干涉條紋，條紋的間距d?！　∪粼诿嫔戏胖靡粔K予先涂上抗光蝕層的毛胚，則在蝕層獲得干涉條紋的空間潛象，經(jīng)顯影后則在毛胚上獲得干涉條紋的立體象(全息象)，這就是透射衍射光柵。鍍反射膜后可成為反射式衍射光柵。光柵的質(zhì)量與膜層厚度同光柵常數(shù)之比例有關(guān)，與光柵毛胚的法線和兩相干光束干涉前夾角的等分線是否一致有關(guān)，并與顯影和曝光時間有關(guān)?！　∪⒄障嗫讨凭哂幸韵聝?yōu)點　　①改變激光器的波長，可以制造整個