Способ изготовления фазовых дифракционных решеток

 

Изобретение относится к оптике, в частности к технологии оптических деталей, и может быть использовано для получения фазовых дифракционных решеток или их матриц . Способ реализуют следующим образом. Сначала формируют слоистую заготовку , для чего используют листовой материал , например металлическую фольгу или полимерную пленку с достаточно чистыми поверхностями, который скручивают в рулон 1 на катушке. Затем осуществляют предварительное скрепление слоев рулона 1 между собой путем их дхвата по контурам, которые лежат в плоскостях, проходящих через ось рулона. При этом количество охватов , в качестве которых могут использоваться , например, скобы 3, выбирают равным или большим заданного числа решеток, изготавливаемых из данной заготовки. Далее рулон 1 механически фиксируют по его поверхности , например, заливкой компаундом 4. После отверждения компаунда 4 рулон 1 первый раз разрезают на части 5-7 по числу изготавливаемых решеток вдоль плоскостей , параллельных оси рулона 1, например

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s G 02 В 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768782/10 (22) 11.12.89 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (71) Конструкторское бюро точного электронного машиностроения (72) В.В.Колчин и А.К.Корнейчик (53) 535.835.31 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1318965, кл. G 02 В 5/18, 07.01,86.

Патент США

1Ф 4476161, кл. 427/162, опублик. 09,10.84, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФАЗОВЫХ

ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК (57) Изобретение относится к оптике, в частности к технологии оптических деталей, и может быть использовано для получения фазовых дифракционных решеток или их матриц, Способ реализуют следующим образом. Сначала формируют слоистую за„„Я „„1675814 А1 готовку, для чего используют листовой материал, например металлическую фольгу или полимерную пленку с достаточно чистыми поверхностями, который скручивают в рулон 1 на катушке. Затем осуществляют предварительное скрепление слоев рулона

1 между собой путем их охвата по контурам, которые лежат в плоскостях, проходящих через ось рулона. При этом. количество охватов, в качестве которых могут использоваться, например, скобы 3, выбирают равным или большим заданного числа решеток, изготавливаемых из данной заготовки. Далее рулон 1 механически фиксируют по его поверхности, например, заливкой компаундом

4. После отверждения компаунда 4 рулон 1 первый раз разрезают на части 5 — 7 по числу изготавливаемых решеток вдоль плоскостей, параллельных оси рулона 1, например

1675814 вдоль радиальных плас.,осгей ВА, ОВ, ОС, Затем осуществлягот обработку, например полировку, плоскостей, сформированных в результате первой резки заготовки, При этом указанные плоскости образованы рабочими гранями штрихов изготавливаемых решеток. Далее осуществляют расфиксацию частей 5-7 заготовки, например, путем удаления компаунда 4, В результате под действием внутренних сил слои элементов

5- несколько раскручиваются, но не сдвигаются один относительно другого благодаря cKpF:. Äeêèþ скобами 3. Формирование ступенчатого профиля штрихов производяг

Изобретение относится к оптике, в частности к технологии сптических деталей, и может быть использовано для получения фазовых дифракционных решеток или матриц, преимущественно низкочастотных. 5

Цель изобретения — с беспечение возможности изготовления решеток с периодом 0,01 — 0,5 мм, На фиг. 1 — 9 представлены этапы изготовления фазовой дифракционной решетки 10 по; на фиг. 10 — составная решетка из элементов, полученных по предлагаемому способу; на фиг. 11 и 12 — вариант конкретной реализации предлагаемого способа, две проекции, 15

Способ реализуется следующим спосабом.

Сначала формируют слоистую заготовку, для чего используют листовой материал, например металлическую фольгу или пол- 20 имерную пленку c,дос:таточно чистыми псверхностями, который скручивают в рулон 1 на катушке 2 (фиг. 1), Затем осуществляют предварительное скрепление слоев рулона

1 между собой путем их охвата по контурам, 25 которые лежат в плоскос:тях, проходящих через ось рулона. При этом количество охватов, в качестве которых могут использоваться, например, скобы 3 (фиг, 2), выбирают равным или большим заданного числа ре- 30 шеток, изготовленных из данной заготовки.

Далее рулон 1 механически фиксируют по его поверхностям, например, заливкой компаундом 4 (фиг, 3 и 4 иллюстрируют этот этап в двух проекциях), После отвержени". 35 компаунда 4 рулон 1 первый раз разрезаю. на части 5 — 7 по числу изготавливаемых решеток вдоль плоскостей, параллельных оси рулона 1, например вдоль радиальных плоскостей ОА, ОВ и ОС (фис, 5), Затем осуще- 40 путем деформации частей 5, 6, 7 заготовки, например, в плоских струбцинах с помощью винтов до достижения слоями заданной конфигурации. В таком состоянии слои окончательно соединяют между собой, например, склеиванием или спеканием, после чего удаляют струбцины, В заключение осуществляют вторую резку элементов 5 — 7 на две части по плоскостям, параллельным плоскостям их охвата. Благодаря реализации способа обеспечивается воэможность изготовления решеток с периодом 0,01 — 0,5 мм, 12 ил. ствляют обработку, например полировку плоскостей 8 и 9, сформированных в результате первой резки заготовки (фиг. 6), При этом указанные плоскости образованы рабочими гранями штрихов изготавливаемых решеток. Далее осуществляют расфиксацию частей 5-7 заготовки, например, путем удаления компаунда 4, В результате под действием внутренних сил слои 10 элементов 5-7 несколько раскручиваются, но не сдвигаются один относительно другого благодаря скреплению скобами 3 (фиг. 7), Формирование ступенчатого профиля штрихов

11 проводят путем деформации частей 5 — 7 заготовки, например, в плоских струбцинах

12 с помощью винтов 13 до достижения слоями 10 заданной конфигурации (фиг. 8). В таком состоянии слои окончательно соединяют между собой, например, склеиванием ,или спекан."ем, после чего удаляют струбцины 12, заключение осуществляют вторую резку элементов 5-7 на две части по плоскостям, параллельным плоскостям их охвата. Из несколькихизготовленных решеток можно сформировать решетку любой необходимой длйны (фиг,10). Изменяя количество разрезов рулона 1 и их направление, можно получать решетки с профилем штрихов различной формы, а изменяя толщину материала можно варьировать период решетки. При необходимости на решетку может наносится вакуумное покрытие.

Пример. Для изготовления решетки (фиг,11 и 12) используют кинопленку 14 марки 04-50 толщиной 0,1 мм. Пленка 14 плотно наматывается на фасонную катушку 15, выполненную из эпоксидной смолы ЭД-20.

Слои пленки 14 в полученном шестигранном рулоне предварительно соединяют между собой в трех местах планками 16 и

1675814 винтами 17. Затем рулон помещается в стакан 18 и фиксируется в скрученном состоянии посредством заливки смолой 19 марки

ЭД-20. После полимеризации смолы,, полученный блок разрезается дисковой фрезой 5 по линиям ОА, OB и ОС на три части (заготовки), каждая из которых обрабатывается фрезой и полируется по линиям разреза.

Расфиксация полученных заготовок проводится прорезанием канавок в смоле 19 и 10 скалыванием полученных кусков. Затем полученные слоистые заготовки, соединенные планками 16 и винтами 17, деформируются (сжимаются) в струбцинах 12 (фиг. 8), нагреваются до 115-130 С, выдерживаются 15 при ней в течение часа и охлаждаются в течение 4 ч, в результате чего слои пленки

14 надежно соединяются между собой путем нанесенного на них слоя фотозмульсии.

После удаления планок 16 и винтов 17 эаго- 20 товки разрезаются пополам, соединяются в качестве матриц для копирования дифракционных решеток. Полученные решетки имеют прямоугольный профиль с периодом

0,14 мм, 25

Формула изобретения

Способ изготовления фазовых дифракционных решеток, включающий формирование слоистой заготовки с предварительным скреплением слоев между собой, первую резку заготовки, обработку плоскости, резки, формирование ступенчатого профиля штрихов, окончательное соединение слоев между собой и вторую резку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности изготовления решеток с периодом 0,010,5 мм, формирование слоистой заготовки производят скручиванием листового материала в рулон, предварительное скрепление слоев между собой осуществляют путем их охвата по контурам, которые лежат в плоскостях, проходящих через ось рулона, причем количество охватов выбирают равным или большим заданного числа решеток, изготавливаемых иэ данной заготовки, затем рулон механически фиксируют по его поверхностям и первый раз разрезают на части по числу изготавливаемых решеток вдоль плоскости, параллельной оси рулона, после обработки плоскости резки осуществляют расфиксацию частей заготовки, формирование ступенчатого профиля штрихов производят путем деформации частей заготовки до достижения слоями заданной конфигурации, а производимую после окончательного соединения слоев между собой в этом состоянии вторую резку осуществляют llo плоскостям, параллельным плоскостям охвата.

8

POP. 6

167581-1

У 10

Раг. 7

ff Рог. У

1675814

14 6

17

pg2. 12

С

Фиг. /1

Составитель В.Кравченко

Редактор Н.Бобкова Техред М.Моргентал Корректор Т,Малец

Заказ 3000 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101