[其他]鑄造光柵方法及鑄造光柵

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000000175
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100175B
• 公開（公告）日: 1988-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳旃
• 申請（專利權(quán)）人: 電子工業(yè)部第十二研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及閃耀光柵制造方法及產(chǎn)品。本發(fā)明所述的鑄造光柵方法，是一種可以解決機刻問題的二次復(fù)制法，它是以機刻閃耀光柵為母，先復(fù)制出許多塑料模板，再將模板經(jīng)過鍍金屬膜和電鑄加厚，鑄出全金屬的復(fù)制光柵，即鑄造光柵。它具有與母光柵相同的閃耀特性，以及良好的耐熱和導(dǎo)熱性能。不僅可以用于光譜儀器中。而且可以代替機刻光柵用于大功率密度的激光器中，這是其他復(fù)制方法所難以做到的。

本發(fā)明涉及閃耀光柵制造方法及其產(chǎn)品領(lǐng)域。

迄今，在激光技術(shù)中使用的具有“閃耀”特性的衍射光柵（即“閃耀光柵”）基本都是用機械刻劃法制造的金屬光柵，這首先是因為機刻光柵可以根據(jù)使用需要精密地刻制出特殊形狀和尺寸的光柵槽型，以產(chǎn)生對特定波長的光的“閃耀”，即可以把對該波長的光的衍射能量集中到所需要的光譜級上（該波長稱為“閃耀波長”），而且機刻光柵對閃耀波長光的衍射效率可以達到90%以上，這種高效率的閃耀特性對于在激光器中形成和維持激光振蕩都是必要的。同時，全金屬結(jié)構(gòu)的機刻光柵由于具有良好的耐熱和導(dǎo)熱性能，在激光器中使用時就不會被燒毀，用其它方法制造的光柵，要么光柵表面的溝槽形狀難以嚴格控制，不能對特定波長的光產(chǎn)生高效率的閃耀，在激光器中無法形成和維持激光振蕩;要么雖具有閃耀之功能，但不是全部由金屬構(gòu)成，不能很好地傳熱也不耐熱，在激光器中使用時往往會被燒毀，只有在很小功率密度照射的情況下才勉強可用。

利用機刻法一刀一刀一條線一條線地刻制光柵，不僅需要極其精密復(fù)雜的機器設(shè)備，而且需要十分嚴格的條件保證，因此所需投資大、成本高、生產(chǎn)率低、價格昂貴。

目前世界各國光學(xué)加工行業(yè)普遍采用的光柵復(fù)制方法，雖然可以用一塊機刻光柵復(fù)制多塊精密的復(fù)制光柵，用于光柵光譜儀中，但由于這種復(fù)制光柵是用環(huán)氧樹脂將很薄的光柵膜與基底粘結(jié)在一起的，不是全金屬結(jié)構(gòu)，環(huán)氧樹脂層不耐熱又不易傳熱，因此，當大功率密度的激光照射光柵時，很容易燒毀光柵膜，故這種復(fù)制光柵不能在激光器中使用。

上述內(nèi)容可參看“物理大全”第29卷中由G.W.Stroke編著的“衍射光柵”一文，以及中文期刊“國外光機動態(tài)”第十二、二十、二十二期。

另有日文專利“電気鋳造にょろ金屬製回折格子の製造法”專利號為“特開昭50-150645”。該專利采用電鑄法復(fù)制作光學(xué)分析儀的分光元件而使用的衍射光柵，由于該專利所用的是在母光柵上直接鍍銀的一次復(fù)制法，因此它只能以該專利所說的玻璃之類的介質(zhì)光柵作母來進行復(fù)制，而不能用市售的帶有金屬光柵膜的閃耀光柵作母來復(fù)制閃耀光柵。

本發(fā)明的目的在于：為了適應(yīng)激光技術(shù)日益發(fā)展的需要，希望找到一種能夠在比較簡單的生產(chǎn)條件下大量復(fù)制可以用于激光器的全金屬閃耀光柵的方法。

本發(fā)明提出的鑄造光柵方法可以達到上述目的。其工藝程序如下：

1.以合格的機刻金屬閃耀光柵或帶有金屬閃耀光柵膜的玻璃基光柵為母型，

2.象壓制塑料唱片那樣，經(jīng)過熱壓法（或澆鑄法）將母光柵的光柵槽型復(fù)制在塑料（或樹脂）介質(zhì)板上，制成塑料（或樹脂）的閃耀光柵。這種一次子光柵也稱模板，即鑄模，此步工序的主要作用有兩個，一是可以用一塊機刻母光柵復(fù)制出許多模板，起增殖作用，二是使母光柵與以后容易傷害它的工序脫開，起隔離保護作用。

3.在帶有合格的光柵槽型的塑料鑄模上，用化學(xué)鍍或真空鍍的方法鍍上一層金屬膜，例如銀膜或金膜，厚度在微米數(shù)量級。

4.將鍍有金屬膜的模板配上導(dǎo)電掛具浸入電鑄溶液進行電鑄，根據(jù)光柵面積大小確定電鑄時間長短，以所鑄厚度能足以保證光柵不變形為準。

5.鑄至合適厚度，取出鑄件，并將鑄件與模板分離（模板可重復(fù)使用多次），

6.用線切割機對鑄件進行整形處理，去掉不規(guī)則的多余部分，再經(jīng)清潔處理之后，就是一塊光學(xué)性能與機刻母光柵一樣的全金屬的鑄造光柵。

本發(fā)明稱上述的工藝方法為鑄造光柵法，它實質(zhì)是一種二次復(fù)制法，類似普通的鑄造工藝，先要制出鑄模，再用鑄模制鑄件。

本發(fā)明的主要優(yōu)點：