專(zhuān)利名稱(chēng)：一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置與制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光子晶體濾波器的制作技術(shù)，尤其是涉及一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置與制備方法。
背景技術(shù)：
1987年，Bell通信研究所的Eli Yablonovitch和普林斯頓大學(xué)的Sajeev John 首次提出了光子晶體的概念，光子晶體是一種介電常數(shù)(折射率)在空間上周期性變化的材料結(jié)構(gòu)。迄今，光子晶體的理論和應(yīng)用研究得到了迅速的發(fā)展，已制作出了多種類(lèi)型的光子晶體，其中一維光子晶體作為最簡(jiǎn)單的一種結(jié)構(gòu)，已有比較廣泛的研究與應(yīng)用。一維光子晶體是不同折射率的介質(zhì)在一維方向上周期排列組成的，類(lèi)似于光學(xué)多層介質(zhì)膜，其具有明顯的光子禁帶特征，故而將一維光子晶體廣泛的應(yīng)用于光譜濾波器中。現(xiàn)今，一維光子晶體多采用磁控濺射、化學(xué)氣相沉積(CVD，Chemical Vapor Deposition)法、離子束刻蝕和真空熱蒸發(fā)等方法進(jìn)行制備，然而這些方法對(duì)制備設(shè)備要求高，且制作方法復(fù)雜，成本高。另一方面，近年來(lái)基于全息光刻技術(shù)制造一維、二維和三維光子晶體的技術(shù)已相對(duì)成熟，其較于傳統(tǒng)的制備方法具有制作速度快、面積大、精度高、占空比可控、成本低和對(duì)儀器設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)今這種基于全息光刻技術(shù)的制備方法已越來(lái)越受到人們的關(guān)注。當(dāng)前，已有的基于全息光刻技術(shù)制備一維光子晶體濾波器的方法是將514nm的氬離子激光器發(fā)出的激光經(jīng)透鏡擴(kuò)束成較大面積的平行光，平行光經(jīng)分束鏡后分成光斑大小、光強(qiáng)、角度均相等的兩束光，兩束光分別經(jīng)兩個(gè)對(duì)稱(chēng)且相互平行放置的平面鏡反射后從記錄介質(zhì)重鉻酸明膠全息干版的正面和背面以相同的角度斜入射進(jìn)行曝光。由于這種方法需先用分束鏡將平行光分成光斑大小、光強(qiáng)、角度均相等的兩束平行光，而后再分別用兩個(gè)對(duì)稱(chēng)且相互平行的反射鏡對(duì)分束后的兩束平行光進(jìn)行反射，同時(shí)需保證兩束反射后的平行光較之于重鉻酸明膠全息干版的入射角一致，光路非常復(fù)雜，因此實(shí)際操作時(shí)繁瑣費(fèi)時(shí)，不易操作，且對(duì)操作人員校準(zhǔn)光路的熟練水平和技術(shù)水平有較高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光路簡(jiǎn)單、易操作、對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的技術(shù)水平要求低的一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置和制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置，其特征在于包括激光光源、光擴(kuò)束單元、第一反射鏡和第二反射鏡，所述的第一反射鏡與水平面之間的夾角為44、6°，所述的第二反射鏡上置放有待處理的紅敏光致聚合物全息干版，且待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜朝上，所述的激光光源發(fā)出的入射光經(jīng)所述的光擴(kuò)束單元后形成平行的擴(kuò)束光，所述的光擴(kuò)束單元出射的平行的擴(kuò)束光的光斑小于待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜的表面，所述的光擴(kuò)束單元出射的平行的擴(kuò)束光經(jīng)所述的第一反射鏡反射后垂直入射到待處理的紅敏光致聚合物全息干版的中間位置上，透過(guò)待處理的紅敏光致聚合物全息干版后的平行的擴(kuò)束光垂直入射到所述的第二反射鏡上，所述的第二反射鏡反射的平行反射光與經(jīng)所述的第一反射鏡反射后垂直入射到待處理的紅敏光致聚合物全息干版上的平行的擴(kuò)束光在待處理的紅敏光致聚合物全息干版的內(nèi)部形成相向的兩束相干光，對(duì)待處理的紅敏光致聚合物全息干版進(jìn)行曝光。所述的光擴(kuò)束單元主要由第一透鏡和第二透鏡組成，所述的第一透鏡的焦距小于所述的第二透鏡的焦距，所述的激光光源發(fā)出的入射光依次經(jīng)所述的第一透鏡和所述的第二透鏡后形成平行的擴(kuò)束光。所述的第一透鏡的焦距為4. 5mm,所述的第二透鏡的焦距為45mm，所述的第一透鏡和所述的第二透鏡之間的距離為4. Scm0所述的第一反射鏡與所述的第二反射鏡之間設(shè)置有作為無(wú)衍射光闌的棱臺(tái)，所述的棱臺(tái)的中心與待處理的紅敏光致聚合物全息干版的中心處于同一垂直直線上，所述的第一反射鏡出射的平行的擴(kuò)束光垂直入射到所述的棱臺(tái)上，所述的棱臺(tái)透過(guò)平行的擴(kuò)束光中光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光，所述的光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光垂直入射到待處理的紅敏光致聚合物全息干版上。所述的棱臺(tái)為四棱臺(tái)。所述的第一反射鏡與水平面之間的夾角為45°。所述的激光光源采用型號(hào)為HJ-IB的He-Ne激光器，所述的He-Ne激光器發(fā)出的入射光是波長(zhǎng)為632. 8nm的紅光；所述的紅敏光致聚合物全息干版的型號(hào)為RSP-I ；所述的第一反射鏡和所述的第二反射鏡均采用平面鏡。一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備方法，其特征在于包括以下步驟
①開(kāi)啟He-Ne激光器，使其預(yù)熱1小時(shí)以上；
②從冷藏室中取出待處理的紅敏光致聚合物全息干版，在實(shí)驗(yàn)室室溫下遮光放置30 分鐘以上；
③He-Ne激光器發(fā)出波長(zhǎng)為632.Snm的紅光，紅光經(jīng)光擴(kuò)束單元的第一透鏡和第二透鏡后形成平行的擴(kuò)束光；
④平行的擴(kuò)束光經(jīng)第一反射鏡反射后垂直入射到作為無(wú)衍射光闌的棱臺(tái)上，透過(guò)棱臺(tái)的光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光垂直入射到第二反射鏡上；
⑤微調(diào)第一反射鏡的俯仰角，使從第二反射鏡反射到第一反射鏡上的平行反射光的光斑邊緣與紅光經(jīng)第一透鏡和第二透鏡后直接照射到第一反射鏡上的平行的擴(kuò)束光的光斑邊緣重合；
⑥使用光屏擋住He-Ne激光器發(fā)出的紅光，將待處理的紅敏光致聚合物全息干版置放于第二反射鏡上，且使待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜面向棱臺(tái)，同時(shí)使待處理的紅敏光致聚合物全息干版的中心與棱臺(tái)的中心處于同一垂直直線上， 然后靜置待處理的紅敏光致聚合物全息干版1分鐘左右，以釋放待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜的表面應(yīng)力；
⑦撤去光屏，對(duì)待處理的紅敏光致聚合物全息干版曝光2(Γ30秒后放回光屏，然后取出曝光后的紅敏光致聚合物全息干版，在暗盒中置放10分鐘左右；
⑧將曝光后的紅敏光致聚合物全息干版放入蒸餾水中靜置15 30秒；接著在濃度為40%的異丙醇溶液中脫水1分鐘；而后在濃度為60%的異丙醇溶液中脫水1分鐘；再在濃度為80%的異丙醇溶液中脫水15秒；最后在濃度為100%的異丙醇溶液中脫水，直至曝光后的紅敏光致聚合物全息干版上出現(xiàn)清晰、明亮的紅色或黃綠色全息圖像為止；
⑨取出脫水后的紅敏光致聚合物全息干版，然后迅速烘干脫水后的紅敏光致聚合物全息干版，直至清晰、明亮的紅色或黃綠色全息圖像變?yōu)榍逦⒚髁恋慕瘘S色全息圖像為止， 制備得到一維光子晶體帶阻濾波器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1)本發(fā)明的一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置光路簡(jiǎn)單、成本低、速度快，且由于僅采用了單束光垂直入射到紅敏光致聚合物全息干版上，再利用第二反射鏡，使紅敏光致聚合物全息干版的內(nèi)部形成上下兩束相干光，進(jìn)而對(duì)紅敏光致聚合物全息干版進(jìn)行曝光，因此操作非常方便。由于現(xiàn)今制作一維光子晶體多采用磁控濺射等方法，對(duì)設(shè)備條件有著較高的要求，即便是個(gè)別基于全息曝光的制作方法，由于其采用兩束相干光以相同角度斜入射的方法，對(duì)光路的布置、校準(zhǔn)及操作人員的技術(shù)水平提出了較高的要求，然而本發(fā)明的制備裝置操作極其簡(jiǎn)便，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較低。2)采用現(xiàn)今廣泛使用的輸出波長(zhǎng)為632. Snm的紅光的He-Ne激光器作為曝光光源，具有現(xiàn)實(shí)推廣價(jià)值。3)由于使用本發(fā)明的制備裝置并利用本發(fā)明的制備方法制備得到的一維光子晶體帶阻濾波器采用紅敏光致聚合物全息干版作為原材料，因此制備得到的一維光子晶體帶阻濾波器的適用范圍較廣。


圖1為本發(fā)明的一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為使用本發(fā)明的制備裝置并利用本發(fā)明的制備方法制備得到的一維光子晶體帶阻濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖3為測(cè)試本發(fā)明制備得到的一維光子晶體帶阻濾波器的濾波性能的實(shí)驗(yàn)光路示意
圖4為溴鎢燈發(fā)出的白光經(jīng)本發(fā)明制備得到的一維光子晶體帶阻濾波器后的光譜圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例一
一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置，如圖1所示，其包括激光光源31、光擴(kuò)束單元、第一反射鏡34和第二反射鏡36，一般情況下將第一反射鏡34與水平面呈45°角放置， 第二反射鏡36上置放有待處理的紅敏光致聚合物全息干版4，且待處理的紅敏光致聚合物全息干版4的全息光致聚合物薄膜朝上，激光光源31發(fā)出的入射光經(jīng)光擴(kuò)束單元后形成平行的擴(kuò)束光，光擴(kuò)束單元出射的平行的擴(kuò)束光的光斑小于待處理的紅敏光致聚合物全息干版4的全息光致聚合物薄膜的表面，光擴(kuò)束單元出射的平行的擴(kuò)束光經(jīng)第一反射鏡34反射后垂直入射到待處理的紅敏光致聚合物全息干版4的中間位置上，透過(guò)待處理的紅敏光致聚合物全息干版4后的平行的擴(kuò)束光垂直入射到第二反射鏡36上，第二反射鏡36反射的平行反射光與經(jīng)第一反射鏡34反射后垂直入射到待處理的紅敏光致聚合物全息干版4上的平行的擴(kuò)束光在待處理的紅敏光致聚合物全息干版4的內(nèi)部形成相向的兩束相干光，對(duì)待處理的紅敏光致聚合物全息干版4進(jìn)行曝光。在此具體實(shí)施例中，光擴(kuò)束單元主要由第一透鏡32和第二透鏡33組成，激光光源 31發(fā)出的入射光依次經(jīng)第一透鏡32和第二透鏡33后形成平行的擴(kuò)束光。在此，需保證第一透鏡32的焦距小于第二透鏡33的焦距，如可將第一透鏡32的焦距設(shè)為4. 5mm,將第二透鏡33的焦距設(shè)為45mm，在實(shí)際處理過(guò)程中第一透鏡32和第二透鏡33也可采用其他焦距的透鏡；第一透鏡32和第二透鏡33之間的距離以實(shí)際能產(chǎn)生平行的擴(kuò)束光的狀態(tài)時(shí)為準(zhǔn)，如當(dāng)?shù)谝煌哥R32的焦距為4. 5mm且第二透鏡33的焦距為45mm時(shí)，可將第一透鏡32和第二透鏡33之間的距離設(shè)為4. 8cm。在此具體實(shí)施例中，第一反射鏡34與第二反射鏡36之間設(shè)置有作為無(wú)衍射光闌的棱臺(tái)35，棱臺(tái)35的底面與第二反射鏡36的反射面之間的距離至少為3cm，棱臺(tái)35的中心與待處理的紅敏光致聚合物全息干版4的中心處于同一垂直直線上，第一反射鏡34出射的平行的擴(kuò)束光垂直入射到棱臺(tái)35上，棱臺(tái)35透過(guò)平行的擴(kuò)束光中光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光，光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光垂直入射到待處理的紅敏光致聚合物全息干版4上。在此，棱臺(tái) 35主要用于透過(guò)平行的擴(kuò)束光中光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光，實(shí)際處理過(guò)程中可采用四棱臺(tái)， 也可采用其它形狀、規(guī)格的棱臺(tái)，但需保證所透過(guò)的擴(kuò)束光的光強(qiáng)均勻。在此具體實(shí)施例中，激光光源31采用型號(hào)為HJ-IB的He-Ne激光器，He-Ne激光器發(fā)出的入射光是波長(zhǎng)為632. Snm的紅光；紅敏光致聚合物全息干版4的型號(hào)為RSP-I，也可采用其它型號(hào)的對(duì)632. Snm的紅光敏感的全息材料；第一反射鏡34和第二反射鏡36均采用日常使用的平面鏡，亦指多種鍍高反射率薄膜的鏡片。實(shí)施例二
本實(shí)施例為利用實(shí)施例一的制備裝置制備一維光子晶體帶阻濾波器的制備方法，其包括以下步驟
①開(kāi)啟He-Ne激光器，使其預(yù)熱1小時(shí)以上。②從冷藏室中取出待處理的紅敏光致聚合物全息干版，在實(shí)驗(yàn)室室溫下遮光放置 30分鐘以上。③He-Ne激光器發(fā)出波長(zhǎng)為632. Snm的紅光，紅光經(jīng)光擴(kuò)束單元的第一透鏡和第二透鏡后形成平行的擴(kuò)束光。④平行的擴(kuò)束光經(jīng)第一反射鏡反射后垂直入射到作為無(wú)衍射光闌的棱臺(tái)上，透過(guò)棱臺(tái)的光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光垂直入射到第二反射鏡上。⑤微調(diào)第一反射鏡的俯仰角，使從第二反射鏡反射到第一反射鏡上的平行反射光的光斑邊緣與紅光經(jīng)第一透鏡和第二透鏡后直接照射到第一反射鏡上的平行的擴(kuò)束光的光斑邊緣重合。⑥使用光屏擋住He-Ne激光器發(fā)出的紅光，將待處理的紅敏光致聚合物全息干版置放于第二反射鏡上，且使待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜面向棱臺(tái)，同時(shí)使待處理的紅敏光致聚合物全息干版的中心與棱臺(tái)的中心處于同一垂直直線上，然后靜置待處理的紅敏光致聚合物全息干版1分鐘左右，以釋放待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜的表面應(yīng)力。
⑦撤去光屏，對(duì)待處理的紅敏光致聚合物全息干版曝光20秒后放回光屏，然后取出曝光后的紅敏光致聚合物全息干版，在暗盒中置放10分鐘左右。⑧將曝光后的紅敏光致聚合物全息干版放入蒸餾水中靜置20秒；接著在濃度為 40%的異丙醇溶液中脫水1分鐘；而后在濃度為60%的異丙醇溶液中脫水1分鐘；再在濃度為80%的異丙醇溶液中脫水15秒；最后在濃度為100%的異丙醇溶液中脫水，直至曝光后的紅敏光致聚合物全息干版上出現(xiàn)清晰、明亮的紅色或黃綠色全息圖像為止。⑨取出脫水后的紅敏光致聚合物全息干版，然后迅速烘干脫水后的紅敏光致聚合物全息干版，直至清晰、明亮的紅色或黃綠色全息圖像變?yōu)榍逦⒚髁恋慕瘘S色全息圖像為止，制備得到一維光子晶體帶阻濾波器。在此具體實(shí)施例中，待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜的表面需大于光擴(kuò)束單元出射的平行的擴(kuò)束光的光斑。在此具體實(shí)施例中，對(duì)脫水后的紅敏光致聚合物全息干版烘干可采用吹風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，吹風(fēng)機(jī)僅作快速蒸發(fā)脫水后的紅敏光致聚合物全息干版的表面殘留的異丙醇溶液用， 亦可用其他快速烘干設(shè)備代替。圖2給出了使用實(shí)施例一的制備裝置并利用實(shí)施例二的制備方法制備得到的一維光子晶體帶阻濾波器的結(jié)構(gòu)，該一維光子晶體帶阻濾波器包括玻璃基底1，玻璃基底1的一表面的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有未曝光的全息光致聚合物薄膜2，全息光致聚合物薄膜2的周期為208nm，全息光致聚合物薄膜2之間設(shè)置有一維光子晶體3，該一維光子晶體3的暗條紋與明條紋間隔排列，該一維光子晶體3的暗條紋的折射率大于明條紋的折射率，該一維光子晶體3的暗條紋的厚度約為94nm左右。以下為利用圖3所示的測(cè)試裝置對(duì)制備得到的一維光子晶體帶阻濾波器的濾波性能進(jìn)行測(cè)試。圖3所示的測(cè)試裝置包括溴鎢燈51、透鏡52、平行光管53、旋轉(zhuǎn)臺(tái)M和光纖探頭 56，待測(cè)試的一維光子晶體帶阻濾波器55置放于旋轉(zhuǎn)臺(tái)M上，溴鎢燈51發(fā)出的白光經(jīng)透鏡52和平行光管53后形成平行白光，平行白光以不同的入射角入射到待測(cè)試的一維光子晶體帶阻濾波器陽(yáng)的一維光子晶體的表面上，光纖探頭56測(cè)量不同的入射角時(shí)的透射光譜。具體測(cè)試過(guò)程如下先將制備好的一維光子晶體帶阻濾波器55置放于旋轉(zhuǎn)臺(tái)M的中央，使溴鎢燈51發(fā)出的白光經(jīng)透鏡52和平行光管53后形成的平行白光能垂直入射到一維光子晶體帶阻濾波器陽(yáng)的一維光子晶體的表面上，然后固定一維光子晶體帶阻濾波器陽(yáng)， 再旋轉(zhuǎn)一維光子晶體帶阻濾波器55，使平行白光從不同的角度入射到一維光子晶體的表面上，用光纖探頭56測(cè)量不同入射角時(shí)的透射光譜，如測(cè)量入射角為0°、10°、20°、30°和 40°時(shí)的透射光譜。圖4給出了入射角為0°、10°、20°、30°和40°時(shí)測(cè)量得到的透射光譜，從圖4 中可以看出，經(jīng)測(cè)試本發(fā)明制備得到的一維光子晶體帶阻濾波器具有良好的濾波性能，通過(guò)改變平行白光與一維光子晶體的夾角，可以連續(xù)調(diào)諧出射光譜的峰谷位置，即通過(guò)改變?nèi)肷浣遣煌ㄩL(zhǎng)的光被阻擋，具體地，即入射角從(Γ40°變化時(shí)，透射光譜峰谷的中心波長(zhǎng)從570nnT515nm連續(xù)變化。實(shí)施例三
本實(shí)施例的一維光子晶體帶阻濾波器的制備方法的步驟①至步驟⑥及步驟⑨與實(shí)施例二所述的制備方法的步驟①至步驟⑥及步驟⑨相同，本實(shí)施例的制備方法的步驟⑦和步驟⑧分別為⑦撤去光屏，對(duì)待處理的紅敏光致聚合物全息干版曝光30秒后放回光屏，然后取出曝光后的紅敏光致聚合物全息干版，在暗盒中置放10分鐘左右。⑧將曝光后的紅敏光致聚合物全息干版放入蒸餾水中靜置15秒；接著在濃度為40%的異丙醇溶液中脫水1 分鐘；而后在濃度為60%的異丙醇溶液中脫水1分鐘；再在濃度為80%的異丙醇溶液中脫水15秒；最后在濃度為100%的異丙醇溶液中脫水，直至曝光后的紅敏光致聚合物全息干版上出現(xiàn)清晰、明亮的紅色或黃綠色全息圖像為止。
實(shí)施例四
本實(shí)施例的一維光子晶體帶阻濾波器的制備方法的步驟①至步驟⑥及步驟⑨與實(shí)施例二所述的制備方法的步驟①至步驟⑥及步驟⑨相同，本實(shí)施例的制備方法的步驟⑦和步驟⑧分別為⑦撤去光屏，對(duì)待處理的紅敏光致聚合物全息干版曝光M秒后放回光屏，然后取出曝光后的紅敏光致聚合物全息干版，在暗盒中置放10分鐘左右。⑧將曝光后的紅敏光致聚合物全息干版放入蒸餾水中靜置30秒；接著在濃度為40%的異丙醇溶液中脫水1 分鐘；而后在濃度為60%的異丙醇溶液中脫水1分鐘；再在濃度為80%的異丙醇溶液中脫水15秒；最后在濃度為100%的異丙醇溶液中脫水，直至曝光后的紅敏光致聚合物全息干版上出現(xiàn)清晰、明亮的紅色或黃綠色全息圖像為止。
權(quán)利要求
1.一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置，其特征在于包括激光光源、光擴(kuò)束單元、 第一反射鏡和第二反射鏡，所述的第一反射鏡與水平面之間的夾角為44、6°，所述的第二反射鏡上置放有待處理的紅敏光致聚合物全息干版，且待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜朝上，所述的激光光源發(fā)出的入射光經(jīng)所述的光擴(kuò)束單元后形成平行的擴(kuò)束光，所述的光擴(kuò)束單元出射的平行的擴(kuò)束光的光斑小于待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜的表面，所述的光擴(kuò)束單元出射的平行的擴(kuò)束光經(jīng)所述的第一反射鏡反射后垂直入射到待處理的紅敏光致聚合物全息干版的中間位置上，透過(guò)待處理的紅敏光致聚合物全息干版后的平行的擴(kuò)束光垂直入射到所述的第二反射鏡上，所述的第二反射鏡反射的平行反射光與經(jīng)所述的第一反射鏡反射后垂直入射到待處理的紅敏光致聚合物全息干版上的平行的擴(kuò)束光在待處理的紅敏光致聚合物全息干版的內(nèi)部形成相向的兩束相干光，對(duì)待處理的紅敏光致聚合物全息干版進(jìn)行曝光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置，其特征在于所述的光擴(kuò)束單元主要由第一透鏡和第二透鏡組成，所述的第一透鏡的焦距小于所述的第二透鏡的焦距，所述的激光光源發(fā)出的入射光依次經(jīng)所述的第一透鏡和所述的第二透鏡后形成平行的擴(kuò)束光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置，其特征在于所述的第一透鏡的焦距為4. 5mm，所述的第二透鏡的焦距為45mm，所述的第一透鏡和所述的第二透鏡之間的距離為4. 8cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置，其特征在于所述的第一反射鏡與所述的第二反射鏡之間設(shè)置有作為無(wú)衍射光闌的棱臺(tái)，所述的棱臺(tái)的中心與待處理的紅敏光致聚合物全息干版的中心處于同一垂直直線上，所述的第一反射鏡出射的平行的擴(kuò)束光垂直入射到所述的棱臺(tái)上，所述的棱臺(tái)透過(guò)平行的擴(kuò)束光中光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光，所述的光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光垂直入射到待處理的紅敏光致聚合物全息干版上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置，其特征在于所述的棱臺(tái)為四棱臺(tái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置，其特征在于所述的第一反射鏡與水平面之間的夾角為45°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置，其特征在于所述的激光光源采用型號(hào)為HJ-IB的He-Ne激光器，所述的He-Ne激光器發(fā)出的入射光是波長(zhǎng)為632. 8nm的紅光；所述的紅敏光致聚合物全息干版的型號(hào)為RSP-I ；所述的第一反射鏡和所述的第二反射鏡均采用平面鏡。
8.—種一維光子晶體帶阻濾波器的制備方法，其特征在于包括以下步驟①開(kāi)啟He-Ne激光器，使其預(yù)熱1小時(shí)以上；②從冷藏室中取出待處理的紅敏光致聚合物全息干版，在實(shí)驗(yàn)室室溫下遮光放置30 分鐘以上；③He-Ne激光器發(fā)出波長(zhǎng)為632.Snm的紅光，紅光經(jīng)光擴(kuò)束單元的第一透鏡和第二透鏡后形成平行的擴(kuò)束光；④平行的擴(kuò)束光經(jīng)第一反射鏡反射后垂直入射到作為無(wú)衍射光闌的棱臺(tái)上，透過(guò)棱臺(tái)的光強(qiáng)均勻的部分?jǐn)U束光垂直入射到第二反射鏡上；⑤微調(diào)第一反射鏡的俯仰角，使從第二反射鏡反射到第一反射鏡上的平行反射光的光斑邊緣與紅光經(jīng)第一透鏡和第二透鏡后直接照射到第一反射鏡上的平行的擴(kuò)束光的光斑邊緣重合；⑥使用光屏擋住He-Ne激光器發(fā)出的紅光，將待處理的紅敏光致聚合物全息干版置放于第二反射鏡上，且使待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜面向棱臺(tái)，同時(shí)使待處理的紅敏光致聚合物全息干版的中心與棱臺(tái)的中心處于同一垂直直線上， 然后靜置待處理的紅敏光致聚合物全息干版1分鐘左右，以釋放待處理的紅敏光致聚合物全息干版的全息光致聚合物薄膜的表面應(yīng)力；⑦撤去光屏，對(duì)待處理的紅敏光致聚合物全息干版曝光2(Γ30秒后放回光屏，然后取出曝光后的紅敏光致聚合物全息干版，在暗盒中置放10分鐘左右；⑧將曝光后的紅敏光致聚合物全息干版放入蒸餾水中靜置15 30秒；接著在濃度為 40%的異丙醇溶液中脫水1分鐘；而后在濃度為60%的異丙醇溶液中脫水1分鐘；再在濃度為80%的異丙醇溶液中脫水15秒；最后在濃度為100%的異丙醇溶液中脫水，直至曝光后的紅敏光致聚合物全息干版上出現(xiàn)清晰、明亮的紅色或黃綠色全息圖像為止；⑨取出脫水后的紅敏光致聚合物全息干版，然后迅速烘干脫水后的紅敏光致聚合物全息干版，直至清晰、明亮的紅色或黃綠色全息圖像變?yōu)榍逦⒚髁恋慕瘘S色全息圖像為止， 制備得到一維光子晶體帶阻濾波器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種一維光子晶體帶阻濾波器的制備裝置與制備方法，該制備裝置包括激光光源、光擴(kuò)束單元、第一反射鏡和第二反射鏡，第一反射鏡與水平面之間的夾角為44~46°，第二反射鏡上置放有待處理的紅敏光致聚合物全息干版，激光光源發(fā)出的入射光經(jīng)光擴(kuò)束單元后形成平行的擴(kuò)束光，擴(kuò)束光經(jīng)第一反射鏡反射后垂直入射到全息干版上，透過(guò)的擴(kuò)束光垂直入射到第二反射鏡上，第二反射鏡反射的平行反射光與直接入射的擴(kuò)束光在全息干版的內(nèi)部形成相向的兩束相干光，對(duì)全息干版進(jìn)行曝光，該制備裝置光路簡(jiǎn)單、成本低，且由于僅采用了單束光垂直入射到紅敏光致聚合物全息干版上，再利用第二反射鏡，使全息干版的內(nèi)部形成上下兩束相干光，因此操作非常方便。
文檔編號(hào)G02B6/138GK102520481SQ201110355408
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者張斌, 潘雪豐, 王勇, 董建峰, 陶衛(wèi)東 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)