專利名稱：周期可調式無毒彈性光柵的制作方法及光柵裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光柵的制作方法及光柵裝置，特別是一種周期可調式無毒彈性光
柵的制作方法及光柵裝置。
背景技術：
光柵也稱衍射光柵，是一種重要的光學元件。光柵通過有規律的結構，使入射光的 振幅或相位(或兩者同時)受到周期性空間調制。光柵在光學上的最重要應用是作為分光 器件，常被用于單色儀和光譜儀上。 光柵一般是由一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫(刻線)的平面玻璃或金屬片。光 柵的狹縫數量很大， 一般每毫米幾十至幾千條。為了降低光柵的造價，也有將一些有機高分子 材料通過刻蝕或壓印等方法制作成光柵薄膜，再貼到玻璃上。這些制作方法成本較高，工藝手 段復雜，在制作的過程中用到有毒的粘合劑或溶劑，最重要的是這些光柵其光柵常數是固定 的，非可調節的，因此在實際使用中為了改變光柵常數就要更換光柵，造成成本的提高。
發明內容
本發明的目的是提供一種制作方法簡便、好操作、易控制、成本低、光柵常數可調
的周期可調式無毒彈性光柵的制作方法及光柵裝置，克服現有技術的不足。 本發明的周期可調式無毒彈性光柵的制作方法，由如下步驟組成 a、利用PDMS單體與固化劑混合配制預聚體，PDMS單體與固化劑的質量配比為
10 20 : 1，混合后靜置使其排出混入的空氣；或配制2-20%的PVA或TPU或PU的溶液； b、利用微鑄膜制造的方法將配制的預聚體或溶液澆到光柵條紋狀的模板上，所述
模板為刻蝕成光柵條紋的硅片或玻璃或處理后露出預刻溝槽的CD或DVD光盤； c、待預聚體聚合固化后或溶液中溶劑揮發后，將模板與其分離，形成周期可調式
無毒彈性光柵。 本發明的光柵裝置，其特征在于包括左固定端和右固定端，在左固定端和右固定 端之間設有導軌，與導軌相配有移動端，移動端與導軌之間滑動配合，移動端與右固定端之 間設有往復推動裝置，在左固定端與移動端的相對側均設有固定彈性光柵用壓片，彈性光 柵固定在兩側的壓片之間。 其中所述的往復推動裝置結構為絲桿的左端頭與移動端相接，絲桿的右端自右 固定端上的孔伸出并配有絲母。 本發明的周期可調式無毒彈性光柵的制作方法工藝非常簡單，好操作，容易控制， 成本低，產品的光柵常數可調；本發明的光柵裝置結構簡單，部件少，動作靈活可靠，對光柵 可作隨意調整，以改變光柵常數。
圖1是本發明中光柵裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
本發明的周期可調式無毒彈性光柵的制作方法步驟如下 a、利用PDMS單體與固化劑混合配制預聚體，PDMS單體與固化劑的質量配比為
10 20 : 1，混合后靜置使其排出混入的空氣；或配制2-20%的PVA或TPU或PU的溶液； b、利用微鑄膜制造的方法將配制的預聚體或溶液澆到光柵條紋狀的模板上，所述
模板為刻蝕成光柵條紋的硅片或玻璃或處理后露出預刻溝槽的CD或DVD光盤； c、待預聚體聚合固化后或溶液中溶劑揮發后，將模板與其分離，形成周期可調式
無毒彈性光柵。 本發明的光柵裝置包括左固定端1和右固定端6 ，在左固定端1和右固定端6之間 設有導軌2，與導軌2相配有移動端4，移動端4與導軌2之間滑動配合，移動端4與右固定 端6之間設有往復推動裝置，在左固定端1與移動端4的相對側均設有固定彈性光柵用壓 片8，彈性光柵固定在兩側的壓片8之間。 其中所述的往復推動裝置結構為絲桿5的左端頭與移動端4相接，絲桿5的右端
自右固定端6上的孔伸出并配有絲母7。 下面對本發明作進一步說明 實例1.制作周期可調式無毒PDMS彈性光柵 配制PDMS預聚體，按照PDMS單體固化劑=10 20 : 1的質量比例配制，混合 均勻，靜置一段時間排除預聚體中溶入的空氣； 利用微鑄造的方法將PDMS預聚體澆到已刻成光柵條紋狀(1/200mm)的硅片材料 制作的模板上； 待預聚體聚合固化，將模板和PDMS分離，形成PDMS材料的彈性光柵。 將彈性光柵的兩邊通過固定夾固定到固定彈性光柵用壓片8上，彈性光柵按照條
紋方向和拉伸方向(移動端4的往復移動方向)互相垂直的原則固定，通過連續調節絲母
7使絲桿5帶動移動端4在導軌2上移動，從而帶動彈性光柵發生形變，因此改變了彈性光
柵上條紋的寬度和間距，使光柵常數發生了連續變化，達到周期可調的目的。 實例2.制作周期可調式無毒彈性光柵 與實例1所不同的是利用處理后露出預刻溝槽的CD光盤制備光柵模板。將普通 CD光盤經過處理，去除表面覆蓋層，露出聚碳酸酯基板上的預刻溝槽(l/3.6X105mm)形成 光柵模板。 配制2-20 %的PVA水溶液。 利用微鑄造的方法將PVA水溶液澆到CD光盤的光刻面上； 待水分蒸發形成PVA膜，將模板和PVA膜分離，形成PVA材料的彈性光柵； 將彈性光柵的兩邊通過固定夾固定到固定彈性光柵用壓片8上，彈性光柵按照條
紋方向和拉伸方向(移動端4的往復移動方向)互相垂直的原則固定，通過連續調節絲母
7使絲桿5帶動移動端4在導軌2上移動，從而帶動彈性光柵發生形變，因此改變了彈性光
柵上條紋的寬度和間距，使光柵常數發生了連續變化，達到周期可調的目的。 實施例3制作周期可調式無毒彈性光柵 配制TPU溶液，將TPU溶解于二甲基甲酰胺(或丁酮或四氫呋喃)中，配制成
42-20 %溶液。 利用微鑄造的方法將TPU溶液澆到已刻成光柵條紋狀(1/200mm)的硅片(或玻 璃)材料制作的模板上； 待溶劑揮發后，將模板和TPU膜分離，形成TPU材料的彈性光柵。 將彈性光柵的兩邊通過固定夾固定到固定彈性光柵用壓片8上，彈性光柵按照條
紋方向和拉伸方向(移動端4的往復移動方向)互相垂直的原則固定，通過連續調節絲母
7使絲桿5帶動移動端4在導軌2上移動，從而帶動彈性光柵發生形變，因此改變了彈性光
柵上條紋的寬度和間距，使光柵常數發生了連續變化，達到周期可調的目的。 實例4.制作周期可調式無毒PU彈性光柵 配制PU溶液，將PU溶解于二甲基甲酰胺(或二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮) 中，配制成2-20 %溶液。 利用微鑄造的方法將PU溶液澆到已刻成光柵條紋狀(1/200mm)的硅片(或玻璃) 材料制作的模板上； 待溶劑揮發后，將模板和形成PU膜分離，形成PU材料的彈性光柵。
將彈性光柵的兩邊通過固定夾固定到固定彈性光柵用壓片8上，彈性光柵按照條 紋方向和拉伸方向(移動端4的往復移動方向)互相垂直的原則固定，通過連續調節絲母 7使絲桿5帶動移動端4在導軌2上移動，從而帶動彈性光柵發生形變，因此改變了彈性光 柵上條紋的寬度和間距，使光柵常數發生了連續變化，達到周期可調的目的。
權利要求
一種周期可調式無毒彈性光柵的制作方法，其特征在于由如下步驟組成a、利用PDMS單體與固化劑混合配制預聚體，PDMS單體與固化劑的質量配比為10～20∶1，混合后靜置使其排出混入的空氣；或配制2-20％的PVA或TPU或PU的溶液；b、利用微鑄膜制造的方法將配制的預聚體或溶液澆到光柵條紋狀的模板上，所述模板為刻蝕成光柵條紋的硅片或玻璃或處理后露出預刻溝槽的CD或DVD光盤；c、待預聚體聚合固化后或溶液中溶劑揮發后，將模板與其分離，形成周期可調式無毒彈性光柵。
2. —種由權利要求1所述的周期可調式無毒彈性光柵制作的光柵裝置，其特征在于包括左固定端(1)和右固定端(6)，在左固定端(1)和右固定端(6)之間設有導軌(2)，與 導軌(2)相配有移動端(4)，移動端(4)與導軌(2)之間滑動配合，移動端(4)與右固定端(6) 之間設有往復推動裝置，在左固定端(1)與移動端(4)的相對側均設有固定彈性光柵用 壓片(8)，彈性光柵固定在兩側的壓片(8)之間。
3. 根據權利要求2所述的光柵裝置，其特征在于所述的往復推動裝置結構為絲桿 (5)的左端頭與移動端(4)相接，絲桿(5)的右端自右固定端(6)上的孔伸出并配有絲母(7) 。
全文摘要
周期可調式無毒彈性光柵的制作方法，將PDMS單體與固化劑按10～20∶1的比例配制預聚體，并靜置使其排出混入的空氣；利用微鑄膜制造的方法將配制的預聚體澆到光柵條紋狀的模板上，所述模板為刻蝕成光柵條紋的硅片或玻璃或CD或DVD光盤；待預聚體聚合固化的，將模板與其分離，形成周期可調式無毒彈性光柵。彈性光柵安裝在調整支架上形成光柵裝置。或配制2-20％的PVA或TPU或PU的溶液澆到光柵條紋狀的模板上形成光柵。工藝非常簡單，好操作，容易控制，成本低，產品的光柵常數可調；本發明的光柵裝置結構簡單，部件少，動作靈活可靠，對光柵可作隨意調整，以改變光柵常數。
文檔編號G02B5/18GK101770047SQ20101001008
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月11日 優先權日2010年1月11日
發明者曲冰, 汪靜, 遲建衛 申請人:大連水產學院