[其他]鑄造光柵方法及鑄造光柵

無效

• 申請號: 85100175
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100175B
• 公開（公告）日: 1988-03-02
• 發明（設計）人: 陳旃
• 申請（專利權）人: 電子工業部第十二研究所
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;C25D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及閃耀光柵制造方法及其產品領域。

迄今，在激光技術中使用的具有“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使用需要精密地刻制出特殊形狀和尺寸的光柵槽型，以產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，全金屬結構的機刻光柵由于具有良好的耐熱和導熱性能，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雜的機器設備，而且需要十分嚴格的條件保證，因此所需投資大、成本高、生產率低、價格昂貴。

目前世界各國光學加工行業普遍采用的光柵復制方法，雖然可以用一塊機刻光柵復制多塊精密的復制光柵，用于光柵光譜儀中，但由于這種復制光柵是用環氧樹脂將很薄的光柵膜與基底粘結在一起的，不是全金屬結構，環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，故這種復制光柵不能在激光器中使用。

上述內容可參看“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”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制作光學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制法，因此它只能以該專利所說的玻璃之類的介質光柵作母來進行復制，而不能用市售的帶有金屬光柵膜的閃耀光柵作母來復制閃耀光柵。

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

本發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，經過熱壓法（或澆鑄法）將母光柵的光柵槽型復制在塑料（或樹脂）介質板上，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，厚度在微米數量級。

4.將鍍有金屬膜的模板配上導電掛具浸入電鑄溶液進行電鑄，根據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（模板可重復使用多次），

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

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

本發明的主要優點：

1.可以用機刻閃耀光柵做母型，制出與母光柵性能一致的全金屬閃耀光柵，不但可以用于光譜儀器中，而且可以代替機刻光柵用于激光器中（還可作母光柵使用于進一步的復制生產中），

2.產品性能的重復性比機刻法高，特別是對激光器至關緊要的衍射效率指標，用機刻法刻制絕對衍射效率90%以上的閃耀光柵是不容易得到保證的。而一旦有一塊高效率的母光柵，就可以用此法復制出許多可供激光器使用的高效率的全金屬閃耀光柵，

3.用鑄造光柵法制造全金屬閃耀光柵，所需條件和儀器設備都很簡單，原材料和電力的消耗也很少，因此所需投資少、成本低，

4.與機刻法一條線一條線地刻制相比，鑄造光柵法為大大提高制造全金屬閃耀光柵的生產率提供了可能。