1.一种采用脉冲激光加工全息金光栅的装置,其特征在于:该装置包括脉冲激光器(1)、扩束准直系统(2)、第一反射镜(3)、玻璃基底(4)、角度调节间隔子(5)、第二反射镜(6)、电动位移平台(7)和控制电脑(8);所述沿脉冲激光器(1)、扩束准直系统(2)、第一反射镜(3)、玻璃基底(4)、第二反射镜(6)沿入射光路依次设置,玻璃基底(4)放置在第二反射镜(6)上,并采用角度调节间隔子(5)支撑一端,进而形成劈尖状;所述玻璃基底(4)单面镀金膜。
2.根据权利要求1所述的一种采用脉冲激光加工全息金光栅的装置,其特征在于:所述脉冲激光器(1)为Nd:YAG固体纳秒脉冲激光器。
3.根据权利要求1所述的一种采用脉冲激光加工全息金光栅的装置,其特征在于:所述玻璃基底(4)采用BK7玻璃基底。
4.根据权利要求1所述的一种采用脉冲激光加工全息金光栅的装置,其特征在于:所述玻璃基底(4)镀制金膜面朝下放置。
5.一种采用脉冲激光加工全息金光栅的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将玻璃基底(4)依次采用NaOH强碱溶液、H2SO4强酸溶液浸泡并清洗,然后用丙酮超声浴清洗,最后用去离子水超声浴清洗,清洗干净的玻璃基底(4)在烘箱中50℃烘干后镀制厚度为5~100nm的金薄膜;
S2、将S1中镀制金膜的玻璃基底(4)的镀制金膜面朝下,放置在第二反射镜(6)上,并采用角度调节间隔子(5)支撑一端,通过角度调节间隔子(5)调节玻璃基底(4)与第二反射镜(6)之间的夹角θ;
S3、脉冲激光器(1)发射光束,经扩束准直系统(2)对光束进行扩束准直;
S4、S3中扩束准直后的脉冲激光经过第一反射镜(3)后,由水平平行光束变为竖直方向入射的光束;
S5、S4中竖直光束入射至待加工的镀制金膜的玻璃基底(4),在金膜与空气界面发生反射和透射,透射光经第二反镜(6)反射后进入金膜,与金膜中的反射光相遇并产生干涉现象,并在金膜中形成明暗相间的干涉条纹,对金膜进行烧蚀而构成光栅;
S6、通过控制电脑(8)控制电动位移平台(7)在x或y方向上平移,能够设计出更大面积的全息金光栅。
6.根据权利要求5所述的一种采用脉冲激光加工全息金光栅的方法,其特征在于:所述玻璃基底(4)上金薄膜采用磁控溅射的方法镀制,金薄膜厚度为5~100nm。
7.根据权利要求5所述的一种采用脉冲激光加工全息金光栅的方法,其特征在于:所述脉冲激光器(1)为Nd:YAG固体纳秒脉冲激光器,脉冲激光选择单次脉冲输出,倍频输出波长为532nm,脉冲宽度优于7ns。
8.根据权利要求5所述的一种采用脉冲激光加工全息金光栅的方法,其特征在于:扩束准直系统(2)包括凹透镜和凸透镜,通过选择更换不同焦距的凸透镜能够将准直后脉冲激光的功率密度控制在10~50mJ/cm2。
9.根据权利要求5所述的一种采用脉冲激光加工全息金光栅的方法,其特征在于:所述夹角θ为5°~60°,使金光栅周期在327~3257刻线/mm范围可选。