способ изготовления копий дифракционных оптических элементов
Классы МПК: | G02B5/18 дифракционные решетки |
Автор(ы): | Стрежнев С.А., Камардин Ю.Б., Давлетшина З.Ю., Восковцова Л.М. |
Патентообладатель(и): | Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-02-21 публикация патента:
10.03.1995 |
Использование: при изготовлении дифракционных оптических элементов методом копирования. Сущность изобретения: на поверхность дифракционного оптического элемента - матрицы наносят слой отверждаемого полимерного клея, который содержит олигоэфиракрилат, в качестве которого используют диметакрилат триэтиленгликоля или диметакрилат тетроэтиленгликоля, причем в полимерный клей дополнительно вводят инициатор фотополимеризации - алкиловый эфир бензоина формулы, приведенной в тексте описиния, причем в полимерный клей дополнительно может быть введен пластификатор в количестве 1 - 10 мас.% от олигоэфиракрилата. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ ДИФРАКЦИОННЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, включающий нанесение на поверхность дифракционного оптического элемента-матрицы слоя полимерного клея, размещенного на слое полимерного клея прозрачной подложки из стекла, отверждение полимерного клея и отделение копии от матрицы, отличающийся тем, что полимерный клей содержит олигоэфиракрилат, в качестве которого используют диметакрилат триэтиленгликоля или диметакрилат тетраэтиленгликоля, причем в полимерный клей дополнительно вводят инициатор фотополимеризации - алкиловый эфир бензоина общей формулы![способ изготовления копий дифракционных оптических элементов, патент № 2030770](/images/patents/443/2030770/2030770-2t.gif)
где R - метил, или этил, или пропил, или бутил, или изобутил в количестве 0,5 - 1,5 % от массы олигоэфиракрилата,
а отверждение полимерного клея производят под воздействием ультрафиолетового излучения. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в полимерный клей дополнительно вводят пластификатор в количестве 1 - 10 % от массы олигоэфиракрилата.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к изготовлению дифракционных оптических элементов методом копирования нарезных и голограммных дифракционных решеток, синтезированных голограммных оптических элементов. Известен способ изготовления копий дифракционных решеток, включающий операции последовательного нанесения на поверхность дифракционной решетки - матрицы разделительного слоя, слоя полимерного клея, содержащего 1,2-полипропиленгликольмалеинатфталат и стирол в массовом соотношении 4:3, в который перед склеиванием добавляют инициатор полимеризации окислительно-восстанови- тельную систему - нафтенат кобальта + перекись метилэтилкетона или ванадиевый ускоритель + гидроперекись кумола. Затем на слое полимерного клея размещают прозрачную подложку из стекла, производят отверждение полимерного клея при 26оС в течение 15-20 ч и отделяют копию от дифракционной решетки-матрицы по разделительному слою [1,2]. Известный способ позволяет получать качественные копии дифракционных решеток, однако этот способ нетехнологичен в части приготовления и использования полимерного клея из-за взрывоопасности окислительно-восстановительной системы инициирования полимеризации. Время гелеобразования полимерного клея под воздействием окислительно-восстановительной системы 15-30 мин при комнатной температуре, следовательно, жизнеспособность полимерного клея 10-20 мин. В связи с низкой жизнеспособностью полимерного клея его приготавливают перед каждым технологическим циклом склеивания дифракционной решетки с подложкой из стекла для копии, что существенно снижает производительность труда в производстве, в особенности при массовом изготовлении копий дифракционных решеток. К тому же технологический цикл отверждения полимерного клея под воздействием окислительно-восстановительной системы происходит в течение длительного времени (15-20 ч). Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления копий дифракционных решеток, включающий последовательное нанесение на решетку-матрицу разделительного слоя путем обработки парами диметилдихлорсилана, слоя полимерного клея, прозрачной подложки из стекла, отверждение полимерного клея и отделение копии от матрицы [3]. Способ-прототип позволяет получать копии дифракционных решеток с хорошими спектральными и эксплуатационными характеристиками. Основными недостатками в технологическом процессе способа-прототипа являются взрывоопасность процесса приготовления полимерного клея, отверждающегося под воздействием окислительно-восстановительной системы, его низкая жизнеспособность (10-20 мин), большая длительность процесса отверждения (15-20 ч) при 26оС и вероятность коррозии отражающего слоя из алюминия под воздействием хлористого водорода, выделяющегося при гидролизе диметилдихлорсилана. Целью изобретения является повышение технологичности процесса изготовления копий дифракционных оптических элементов. Это достигается тем, что в известном способе изготовления копий дифракционных оптических элементов, включающем нанесение на поверхность дифракционного оптического элемента-матрицы слоя полимерного клея, размещения на слое полимерного клея прозрачной подложки из стекла, отверждение полимерного клея и отделение копии от матрицы, полимерный клей содержит олигоэфиракрилат, в качестве которого используют диметакрилат триэтиленгликоля или диметакрилат тетра- этиленгликоля, причем в полимерный клей дополнительно вводят инициатор фотополимеризации алкиловый эфир бензоина формулыC6H5-CO-
![способ изготовления копий дифракционных оптических элементов, патент № 2030770](/images/patents/443/2030770/2030770t.gif)
синтезированной голограммной линзы
(фазовой зонной пластинки Френеля);
голограммной линзы-тор;
голограммной линзы-аксикон;
цилиндрической голограммной линзы;
голограммного линзового растра. Состав полимерного клея, используемого в примерах конкретного выполнения, приведен в табл.1. Оптимальный состав полимерного клея и режим его отверждения определяют экспериментально путем пробного копирования дифракционных оптических элементов. Технологические характеристики полимерного клея предлагаемого способа приведены в табл. 2, из которой видно, что жизнеспособность полимерного клея, отверждаемого под воздействием ультрафиолетового излучения, значительно превы- шает жизнеспособность полимерного слоя способа-аналога и способа-прототипа. Повышение жизнеспособности полимерного клея в технологическом процессе изготовления копий до 20-30 сут при комнатной 19-22оС температуре (и до 2-3 мес хранения в бытовом холодильнике) позволяет приготавливать крупную партию полимерного клея, тогда как в способе- прототипе полимерный клей приготавливается перед каждым склеиванием прозрачной подложки из стекла с матрицей. Сокращение времени отверждения полимерного клея в предлагаемом способе позволяет повысить оборот дифракционных оптических элементов-матриц по сравнению со способом-прототипом. Важным преимуществом предлагаемого способа является более высокая (в 3 раза) воспроизводимость толщины полимерного слоя копии, что важно при получении решеточных узлов ввода-вывода излучения методом копирования дифракционных решеток. Высокая воспроизводимость толщины полимерного слоя копий в предлагаемом способе объясняется тем, что нарастание вязкости полимерного клея происходит только при его ультрафиолетовом облучении, тогда как в способе-прототипе нарастание вязкости полимерного клея под воздействием окислительно-восстановительной системы происходит сразу же после прибавления ее в смолу и продолжается до точки гелеобразования. Поэтому естественно, что по мере нарастания вязкости полимерного клея одной и той же партии приготовлении толщина полимерного слоя копий увеличивается от первой до последней копии дифракционного оптического элемента. Предлагаемый способ изготовления копий дифракционных оптических элементов обеспечивает копирование оптической поверхности с точностью общей ошибки N до 0,2 и местной ошибки
![способ изготовления копий дифракционных оптических элементов, патент № 2030770](/images/patents/443/2030005/916.gif)
Класс G02B5/18 дифракционные решетки