专利名称：一种采用复制技术制作非球面光栅的方法
技术领域：
本发明属于光谱光栅技术领域中涉及的一种制作非球面光栅的 方法。
背景技术：
凹而光栅具有自聚焦特性，在成像时不需要准直光学系统和聚焦 光学系统即能形成谱线。非球面光栅用于光谱仪系统中具有较凹面光 栅更为优越的特性，可以利用非球面光栅的光栅面形调整光谱仪系统 的像差。
使用非球面光栅可以减小光学系统的像差，縮小光谱仪器的尺 寸，减少组成的零部件数量，提高光谱仪器的成像质量、分辨本领和 测试粘投。因此，非球面光栅成为发展光谱技术不可缺少的光学元件。
母板非球面光栅的制作具有加工工艺复杂、制作周期长、生产效 率低、加工成本高和可重复性差等缺点。目前，我们没有查到采用复 制技术制作非球面光栅的方法，采用环氧树脂胶复制技术生产非球面 光栅可以縮小制作周期、提高生产效率、降低成本。
发明内容
本发明的目的在于降低成本、提高生产效率，提出一种新的、低 成本的、易于实现的非球面光栅复制的新方法。
本发明要解决的技术问题是提供一种采用复制技术制作非球面 光栅的方法。解决技术问题的技术方案为第一步、母板非球面光栅的选择；要选择表面没有瑕疵、衍射效率高的母板非球面光栅，因为 表面的任何疵病都会在复制后的非球面光栅上体现出来；第二步、基 底的选择，包括复制板基底和子板基底的选择；选择原则如下母板 非球面光栅是凹球面的，复制板基底应该选择凸球面，并且复制板基 底的凸球面与母板非球面光栅的凹球面相对匹配时，两个面四周接 触，中间部分是分离的，这样可使光栅凹球面与复制板基底之间的环 氧树脂胶能留存住；第三步、复制板非球面光栅的制作，包括镀分离 油膜、铝膜，粘结，胶层固化，如图1所示，将母板非球面光栅l放 入真空镀膜机中分别镀分离油膜2和铝膜3，取出母板非球面光栅1 后将环氧树脂胶涂在母板非球面光栅1的铝膜3上，形成环氧树脂胶 层4，接着将复制板基底5与带有分离油膜2、铝膜3和环氧树脂胶 层4的母板非球面光栅1粘结，然后放入63-67"C干燥箱中固化，固 化时间为4-5小时，然后用刀片刮去积存在母板非球面光栅1与复制 板基底5粘结处的四周和倒角边缘处已经固化的环氧树脂胶，将固化 后的复制板基底5与母板非球面光栅1的粘结体分离，用吹气球进行 清洁处理后即可得到复制板非球面光栅6;第四步、子板非球面光栅 的制作，如图2所示，将复制板非球面光栅6放入真空镀膜机中分别 镀分离油膜7、铝膜8，取出后将环氧树脂胶涂在复制板非球面光栅 6的铝膜8上形成环氧树脂胶层9，接着将子板基底10与带有分离油 膜7、铝膜8和环氧树脂胶层9的复制板非球面光栅6粘结，然后放 入干燥箱中固化，固化温度为63-67'C，固化时间为4-5小时，然后 用刀片刮去积存在复制板非球面光栅6与子板基底10粘结处的四周 和倒角边缘处已经固化的环氧树脂胶层9，将固化后的子板基底10与复制板非球面光栅6的粘结体分离，用吹气球进行清洁处理后即可 得到子板非球面光栅11，该子板非球面光栅11就是与母板非球面光 栅1面形相同的非球面光栅。
本发明的工作原理说明运用环氧树脂胶复制法，采取真空蒸镀 分离油膜并使用环氧树脂胶粘结的工艺，将不容易制作的非球面光栅 用复制法制作出来。
本发明的积极效果是本发明提到的采用复制法制作非球面光栅 是新颖的、低成本的、易于实现的，大大地节约了成本、縮短了非球 面光栅的制作周期，利用本发明方法可以制作出成本较低的各类非球 面光栅，这种方法可以用于批量生产非球面光栅。
图1是本发明中复制板非球面光栅的制作过程示意图。图2是本 发明中子板非球面光栅的制作过程示意图。
具体实施例方式
本发明按图1和图2所示的技术方案制作步骤实施，具体如下 步骤一、对母板非球面光栅的选择，要选择表面没有瑕疵、衍射
效率高的母板非球面光栅，本发明使用的是凹面光栅；
步骤二、复制板非球面光栅的制作，将母板非球面光栅放入真空 镀膜机中镀分离油膜和铝膜，真空镀膜机的真空度要求达到5X 10—3Pa，使用环氧树脂胶将镀分离油膜和铝膜后的母板非球面光栅与 复制板基底粘结，粘结工作在6(TC的干燥箱里进行，将粘结在一起 的母板非球面光栅与复制板基底放入干燥箱中固化，固化温度为 63-67°C，固化时间4-5小时；步骤三、用刀片刮去积存在母板非球面光栅与复制板基底粘结处 的四周和倒角边缘处己经固化的环氧树脂胶，将固化后的复制板基底 与母板非球面光栅的粘结体分离，用吹气球进行清洁处理后得到复制 板非球面光栅；
步骤四、制作子板非球面光栅的步骤选择表面没有瑕疵、衍射 效率高的复制板非球面光栅；将复制板非球面光栅放入真空镀膜机中 镀分离油膜和铝膜，真空镀膜机的真空度要求达到5X10—3Pa;使用 环氧树脂胶将镀分离油膜和铝膜后的复制板非球面光栅与子板基底 粘结，粘结工作在6(TC的干燥箱里进行；将粘结在一起的复制板非 球面光栅与子板基底放入干燥箱中固化，固化温度为63-67°C，固化 吋间4-5小时；用刀片刮去积存在复制板非球面光栅与子板基底粘结 处的四周和倒角边缘处已经固化的环氧树脂胶，将固化后的子板基底 与复制板非球面光栅的粘结体分离，用吹气球进行清洁处理后得到子 板非球而光栅。
权利要求
1、一种采用复制技术制作非球面光栅的方法，其特征在于第一步、母板非球面光栅的选择；要选择表面没有瑕疵、衍射效率高的母板非球面光栅，因为表面的任何疵病都会在复制后的非球面光栅上体现出来；第二步、基底的选择，包括复制板基底和子板基底的选择；选择原则如下母板非球面光栅是凹球面的，复制板基底应该选择凸球面，并且复制板基底的凸球面与母板非球面光栅的凹球面相对匹配时，两个面四周接触，中间部分是分离的，这样可使光栅凹球面与复制板基底之间的环氧树脂胶能留存住；第三步、复制板非球面光栅的制作，包括镀分离油膜、铝膜，粘结，胶层固化，将母板非球面光栅(1)放入真空镀膜机中分别镀分离油膜(2)和铝膜(3)，取出母板非球面光栅(1)后将环氧树脂胶涂在母板非球面光栅(1)的铝膜(3)上，形成环氧树脂胶层(4)，接着将复制板基底(5)与带有分离油膜(2)、铝膜(3)和环氧树脂胶层(4)的母板非球面光栅(1)粘结，然后放入63-67℃干燥箱中固化，固化时间为4-5小时，然后用刀片刮去积存在母板非球面光栅(1)与复制板基底(5)粘结处的四周和倒角边缘处已经固化的环氧树脂胶，将固化后的复制板基底(5)与母板非球面光栅(1)的粘结体分离，用吹气球进行清洁处理后即可得到复制板非球面光栅(6)；第四步、子板非球面光栅的制作，将复制板非球面光栅(6)放入真空镀膜机中分别镀分离油膜(7)、铝膜(8)，取出后将环氧树脂胶涂在复制板非球面光栅(6)的铝膜(8)上形成环氧树脂胶层(9)，接着将子板基底(10)与带有分离油膜(7)、铝膜(8)和环氧树脂胶层(9)的复制板非球面光栅(6)粘结，然后放入干燥箱中固化，固化温度为63-67℃，固化时间为4-5小时，然后用刀片刮去积存在复制板非球面光栅(6)与子板基底(10)粘结处的四周和倒角边缘处已经固化的环氧树脂胶层(9)，将固化后的子板基底(10)与复制板非球面光栅(6)的粘结体分离，用吹气球进行清洁处理后即可得到子板非球面光栅(11)，该子板非球面光栅(11)就是与母板非球面光栅(1)面形相同的非球面光栅。
全文摘要
一种采用复制技术制作非球面光栅的方法，属于光谱光栅技术领域中涉及的制作非球面光栅的方法。要解决的技术问题是提供一种采用复制技术制作非球面光栅的方法。解决的技术方案为第一步、母板非球面光栅的选择；第二步、基底的选择，包括复制板基底和子板基底的选择；第三步、复制板非球面光栅的制作，包括镀分离油膜、铝膜，粘结，胶层固化；第四步、子板非球面光栅的制作。本发明提到的采用复制法制作非球面光栅是新颖的、低成本的、易于实现的，大大地节约了成本、缩短了非球面光栅的制作周期，利用本发明方法可以制作出成本较低的各类非球面光栅，这种方法可以用于批量生产非球面光栅。
文档编号G02B5/18GK101441286SQ20081005162
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月22日 优先权日2008年12月22日
发明者崔继承, 巴音贺希格, 张成山, 李文昊, 齐向东 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所