[其他]全息光柵和裝有全息光柵的光學儀器無效

申請號：	87100754	申請日：	1987-02-20
公開（公告）號：	CN87100754A	公開（公告）日：	1988-08-31
發明（設計）人：	小池雅人;野田英行	申請（專利權）人：	株式會社島津制作所
主分類號：	G02B5/18	分類號：	G02B5/18
代理公司：	中國國際貿易促進委員會專利代理部	代理人：	李強
地址：	日本***	國省代碼：	暫無信息
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摘要：
搜索關鍵詞：	全息光柵裝有光學儀器
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【說明書】：

本發明涉及全息光柵，它一般定義為具有由全息照相法或由記錄干涉條紋產生的細紋圖形的衍射光柵，上述干涉條紋是在覆在光柵襯底上的光敏材料上的兩束相干光束形成的，本發明還涉及安裝有上述全息光柵的光學儀器。

從發展全息光柵以來，對細紋圖形的形成已提出許多改進方法。在使用凹面光柵的光譜儀領域中，已提出一些極好的圖形以避免由凹面光柵造成的象差。然而，通常的制造細紋圖形的技術是基于使用兩束球面傳播共點光束之上的，它必然導致在光柵襯底上形成具有旋轉雙曲面的交叉軌跡，由于垂直方向的象差，高級象差沒有得到進一步補償，因為基于雙曲圖形之上的傳統技術應直接消除如球形或慧形這樣的初級象差。

考慮到具有等間距平行線的平面光柵。它沒有自身的象差，但是在用在光譜儀中，其中準直儀器和測距儀大多為凹面鏡，這些固定在離軸狀態的凹面鏡會引起象差。為了克服系統象差，開始應用具有非直線和/或非等間距的細紋圖形的全息照相。然而，使用共點球面光束的傳統技術不能有效地消除上述象差。

如前所述，在由全息照相在光柵襯底上形成細紋圖形的過程中，應用了球面發散光束，它在聚會時不具有象散性。相反，本發明提出，在上述過程中，在用于記錄圖形的兩束相干光中的至少一束中，使用象散相干光束，它在由光柵中心和光束主光線路徑確定的平面內和垂直于上述平面的平面內具有兩個不同的焦點。例如，通過在其有由旋轉橢球確定的凹面的反射鏡反射共點球面光束而得到這種象散光束。

換句話說，本發明的全息光柵的特色為具有由兩束互相可干涉的光束（以后記為記錄光）的分界條紋而形成的細紋圖形，其中任一束或兩束記錄光是在主光徑方向上的垂直和水平平面內具有兩個不同的焦點的象散光束。

本發明中所定義的象散光束將參考附圖A作進一步解釋，其圖A中點光源（1a）發射由主光束確定的等角球面光束（共點光束）（2a），經凹面鏡（3a）反射后，光束轉換成象散光束，它的弧矢光線（4a）聚焦在弧矢（垂直的）焦點（記為②），而子午光線（5a）聚焦在子午（水平的）聚點（記為），其中這兩個焦點在反射的主光路徑（6a）上分離或互不重合。

選擇何種象散光束用于一或兩束記錄光之中，進一步確定在垂直和水平平面中引入多大的焦點差是根據設計中的要制造的目標光柵的所需極限特性進行選擇的。然而，本發明的各實施方案所具有的特色是，因為使用象散記錄光，在設計細紋圖形中的技術參數豐富了并增加了選擇的能力以克服未被補償的象差的程度。

也就是說，具有等角球面波前的共點先由兩個參數確定，即，從點源到光柵襯底的距離和點光源對光柵襯底的入射角。相比之下，象散光束對于水平（子午）和垂直（弧矢）方向有雙軸聚焦性質，可適合于補償光學儀器中的垂直方向上的象差。實際上，象散光束是靠球面鏡離軸反射而得到的，并根據點光源至反射鏡的距離反射鏡至光柵襯底的距離，點光源到反射鏡的入射角、點光源到光柵襯底的入射角及反射鏡的曲率等參數所確定的。利用這些新增加的參數可以補償光學儀器高階殘存象差。

基發明將根據附圖加以說明，本發明更進一步的目的和它的優點將在后面的說明中清楚地體現。

在附圖中：

圖1顯示了在本發明中如何產生象散光束。圖1顯示了用于記錄細紋圖形于光柵襯底之上的傳統的平面圖。

圖2顯示了用于將細紋圖形記錄在光柵襯底上的本發明的系統的平面圖。

圖3顯示了用于將細紋圖形記錄在光柵襯底上的另一發明系統的平面圖。

圖4描述了光譜儀中的光通道，顯示了包括光柵、入射光，和光譜的有效軌跡的位置的安排。

圖5描述了使用本發明光柵與傳統光柵的相比較的消除象差的結果。

圖6顯示了安裝本發明的光柵的光譜儀的平面圖。

圖7顯示了用于在光柵襯底上記錄細紋圖形的又一發明的系統的平面圖。

圖8顯示了用于在光柵襯底上記錄細紋圖形的另一發明的系統的平面圖。

圖9和圖10顯示了裝有發明的光柵的光譜儀的平面圖。

圖11顯示了用于在光柵襯底上記錄細紋圖形的另一發明的系統的平面圖。