光栅的制备与复制

出处：按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第187页（847字）

刻划光栅在原理上很简单，用一钻石刀，在抛光的玻璃或金属坯子上刻一道直痕，在退刀时，提起刀头同时将坯子横向移动等于光栅常数d的距离，然后再刻一道痕，主要的问题是在如何保证做到保持d为常数，刻痕要直、要同样深浅及同样的形状(其准确度都以光波波长的几分之一或几十分之一来度量)。

现在普遍用干涉仪来控制光栅的刻划，其原理如右图所示，反射镜A和刻刀系统相连，反射镜B和坯子相连，当它们的相对运动有偏离平行的倾向时，反射镜A和B所产生的干涉条纹就发生变化，而使光电系统产生足够的电流去转动伺服电动机来校正原来的偏离。

优质光栅的制备既费时间成本又高，并且在大量生产方面遇到了困难。然而，由于现代光栅复制技术的进步，已使复制的光栅与原刻光栅相比并不逊色，甚至在某些方面如杂散光和信噪比还略胜一筹。

为此，现在普遍从事复制光栅的研制及生产。基本方法之一是在面形精度达λ／10的基坯面上先涂一层极薄的干净的树脂，然后以刻划的优质光栅为原器，采用细致的特殊技术将光栅刻痕“印”在树脂上，再在真空系统中给印有光栅刻痕的树脂表面镀铝(或其它金属如金或铂)和保护膜即成复制光栅。另一种基本方法是在刻划光栅上先涂一层极薄的油膜而后镀铝，使在光栅表面上形成一层由油膜隔离着的与光栅有同样刻痕的较厚的铝膜，然后用涂有特殊树脂的基坯的精密表面压在铝膜上，经过适当的时间后铝膜便由树脂牢固地粘在基坯上，最后从原刻光栅上脱下，即在基坯上得复制光栅。

制备光栅，除刻划法外，还有利用两束单色激光的双光束干涉图样(具有等宽且等间距的条纹)来制备的方法，即先在基坯上涂光敏材料(超微粒乳剂)，然后将它置于单色激光双光束干涉场内曝光，经过显像与处理，再放入真空系统中镀反射膜和保护膜后即制成光栅。