专利名称：全息位相差放大中缩小衍射角的方法
技术领域：
本发明与全息位相差放大有关，特别是涉及一种全息位相差放大中缩小衍射角的方法。
背景技术：
近年来，随着同步辐射光源、高功率大口径激光器的迅猛发展，迫切需要对这些大型光学工程中所使用的大口径光学元件进行超精密检验，通常使用的光学干涉仪、刀口仪等，其检测精度仅为(1/30～1/60)波长，而实验要求在1/100波长以下，即达到纳米量级，因此，这种高精密的波面测试，在某种程度上制约了我国大型光学工程的发展。
中国科学院上海光学精密机械研究所发明人陈建文、高鸿奕、谢红兰、徐至展等所提供的同轴记录位相差放大全息装置(见在先技术同轴记录位相差放大全息装置，申请号03141894.5)，如图1所示。
同轴记录位相差放大全息装置如图1所示，它包含激光光源1，望远镜2，全息图3，透镜4，光阑5，透镜6和位相差放大全息图7。
所说的激光光源1是一台单模运转的He-Ne激光器；所说的望远镜2是一台放大100倍的扩束系统，其功能是将直径为1mm的光束扩大成直径为100mm的光束；所说的全息图3是用常规方法获得的全息图，如电子全息图或者是位相差放大的光学全息图。所说的透镜4和5是一种高质量消球差的光学透镜，透镜4的焦距为f1，透镜5的焦距为f2，nf1＝f2。
所说的光阑6是一种空间滤波装置，它的功能在于，能通过待放大的衍射波及其共扼波。当全息图3被激光光源1通过望远镜2扩束照明以后，经透镜4会产生正负各级衍射波，并在光阑5上产生衍射焦斑。如果在光阑5上开了两个小孔，只让+M级和-N级通过，那么+M级和-N级衍射波再经透镜6，在透镜6的焦平面上，两列波相互重叠，产生新的全息图，这个位相差放大全息图将全息图3的位相差放大了(M+N)倍，这个过程可以反复进行。
这种同轴记录位相差放大全息装置，已获得了广泛的应用，可以把位相差放大到底片的极限位置，但实际上，随着放大倍数的提高，所使用的透镜4和透镜6的口径也越来越大，对透镜的质量也要求愈来愈高。
发明内容
本发明针对上述在先技术中存在的不足，提出一种全息位相差放大中缩小衍射角的方法，以保证在位相差放大过程中，衍射角不至于放大许多，造成全息位相差放大装置的制造困难。
本发明的技术解决方案如下一种全息位相差放大中缩小衍射角的方法，其特征在于该方法包括下列步骤1)将全息图的位相差放大了的位相差放大全息图置于一工作台上，用一扩孔以后的平行的He-Ne激光照明它；2)用一放大2倍到4倍的成像透镜将上述位相差放大全息图进行光学放大；3)用一张全息干板将条纹间距放大了的全息图进行记录，然后进行暗室显影、定影处理，再吹干，再把这张新记录的放大了条纹间距的全息图放到图1中代替原全息图，再进行位相差放大；4)按上述1-3步重复操作，可获得更高放大倍数的位相差放大全息图。
本发明的技术效果这种方法非常简单，却很有效，将全息图的位相差放大50～100倍，不必采用大口径消球差的透镜。这是因为在进行位相差放大时，由于放大倍数的增加，衍射角逐步增大，所用的透镜4和透镜6的口径要越来越大，并要求消像差，根据全息干涉条纹公式sin12θ=λ2d]]>式中，λ是记录波长，θ是物束和参考束记录干板和法线的夹角，d是干涉条纹间距，从上式可以看出，增大条纹间距，可以缩小衍射角，而增大全息图的干涉条纹间距，能够采用光学透镜进行放大，从而避免了采用大口径消像差透镜。
图1是同轴记录位相差放大全息装置的光学结构示意图具体实施方式
请参阅图1，利用本发明采用图1装置进行全息图的位相差放大时，但透镜4和透镜6的口径不用越来越大，对透镜的质量也不用愈来愈高。本发明全息位相差放大中缩小衍射角的方法分以下步骤进行1)当位相差放大全息图的放大倍数达到10倍时，由于衍射条纹间距比未放大前增加10倍，从而衍射角也增大了。将这种全息图放置在工作台上，用一扩孔以后的平行的He-Ne激光照明它；2)用一放大倍数为2倍的成像透镜将上述位相差放大全息图进行光学放大；3)用一张全息干板将条纹间距放大了的全息图进行记录，然后进行暗室显影、定影处理，再吹干，由于条纹间距放大2倍，此时衍射角也减小了，再把这张新记录的放大了条纹间距的全息图放到图1同轴记录位相差放大全息装置中代替原全息图3，再进行位相差放大，如此反复循环，可获得位相差高倍放大，例如50～100倍位相差放大，而采用的却不是大口径消球差透镜。
权利要求
1.一种全息位相差放大中缩小衍射角的方法，其特征在于该方法包括下列步骤1)将全息图的位相差放大了的位相差放大全息图置于工作台上，用一扩孔以后的平行的He-Ne激光照明它；2)用一放大倍率为2到4倍的成像透镜将所述的位相差放大全息图进行光学放大；3)用一张全息干板将条纹间距放大了的全息图进行记录，然后进行暗室显影、定影处理，再吹干，再把这张新记录的放大了条纹间距的全息图放到同轴记录位相差放大全息装置中代替原全息图，再进行位相差放大；4)按上述1-3步重复操作，可获得更高放大倍数的位相差放大全息图。
全文摘要
一种全息位相差放大中缩小衍射角的方法，包括下列步骤将全息图的位相差放大了的位相差放大全息图置于一工作台上，用一扩孔以后的平行的He－Ne激光照明它；用一放大倍率为2倍到4的成像透镜将所述的位相差放大全息图进行光学放大；用一张全息干板将条纹间距放大了的全息图进行记录，然后进行暗室显影、定影处理，再吹干，再把这张新记录的放大了条纹间距的全息图放到同轴记录位相差放大全息装置中代替原全息图，再进行位相差放大；按上述步骤重复操作，可获得更高放大倍数的位相差放大全息图。本发明方法非常简单，却很有效，将全息图的位相差放大50～100倍，不必采用大口径消球差的透镜。
文档编号G01B11/00GK1603978SQ200410084270
公开日2005年4月6日 申请日期2004年11月17日 优先权日2004年11月17日
发明者陈建文, 高鸿奕, 李儒新, 徐至展 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所