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龙图腾网获悉中国科学院上海光学精密机械研究所申请的专利一种反射式弯曲叉形面光栅的制备装置和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116299810B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211103662.2，技术领域涉及：G02B5/18；该发明授权一种反射式弯曲叉形面光栅的制备装置和方法是由晋云霞;吴昱博;孔钒宇;赵靖寅;张益彬设计研发完成，并于2022-09-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种反射式弯曲叉形面光栅的制备装置和方法在说明书摘要公布了：一种反射式弯曲叉形面光栅的制备方法，该方法制备出的光栅为纯相位光栅，可用于产生完美涡旋光POV。通过一束高阶贝塞尔高斯光束与高斯光干涉曝光，其中高阶贝塞尔高斯光束由反射式纯相位液晶空间光调制器SLM产生，将干涉条纹记录在基底上的光敏材料中，经显影、镀金属膜后，即可制备出反射式弯曲叉形面光栅。使用基模高斯光照射，可在1级衍射方向的远场或透镜焦平面上获得POV。这种利用反射式弯曲叉形面光栅获得POV的方法，相对于使用空间光调制器的传统方法，优势在于具有更高的损伤阈值、更宽的工作波长范围、以及更高的转换效率，且结构简单、成本低、可大批量生产，在产生高功率POV方面具有重要的前景，可用于光学操控、光学加工等领域。

本发明授权一种反射式弯曲叉形面光栅的制备装置和方法在权利要求书中公布了：1.一种反射式弯曲叉形面光栅的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： 步骤1构建光路：同轴设置激光器1、扩束器2、线偏振片3和消偏振分束器4；所述的消偏振分束器4将入射光分为反射光和透射光；沿所述的反射光的光路依次设置反射镜组、带针孔的显微物镜14、第一准直镜15和供待曝光的光栅样品16放置的旋转基座17；沿所述的透射光的光路设置SLM5，该SLM5与PC控制端6相连； 步骤2调节光路：启动所述的激光器1，调整所述的扩束器2的倍数，使扩束后的光斑直径小于SLM5的屏幕短边长，在不加载相位信息的情况下调整SLM5的角度，使光能沿原路返回，入射至所述的消偏振分束器4反射形成第二反射光； 步骤3构建曝光光路：沿所述的第二反射光的光路设置傅里叶透镜7、可调孔径光阑8、衰减片9、第三反射镜10和第二准直镜11； 步骤4计算SLM5加载的全息图，即入射基模高斯光提供的相位增量Фx,y，公式如下： 式中，x,y为位置坐标，为完美涡旋光的拓扑荷值，为坐标的四象限反正切，为曝光光束的波数，λ为激光器1的波长，与n为锥透镜相位参数，其中，等效为锥透镜底角，n等效为锥透镜折射率，和分别为屏幕范围内的闪耀光栅在x和y方向上的周期数，取，使各级衍射光斑在横向分布； 、n和之间满足以下关系： 式中，D为光阑8的直径，rPOV为焦平面上的POV的半径： L2是二级衍射光与0级光的间距： 式中，f为傅里叶透镜7的焦距，m为衍射级次，H为SLM显示屏实际的x方向长度； 所述的PC控制端6控制下，将所述的相位增量Фx,y，利用下式映射到0,255的灰度值范围 将所述灰度值的分布图加载至在所述的SLM5显示屏上，物光经由SLM5调制，1级衍射光的光场即为贝塞尔高斯光场； 步骤5调节物光与参考光之间夹角φ：暂时移除SLM加载的涡旋光相位，只保留闪耀光栅相位；暂时以一反射镜替代待曝光样品；调节旋转基座17角度，使物光路以原路返回；转动旋转基座17φ2角度，调节反射镜组12,13位置与角度，使参考光路与物光光路重合，则物光光路与参考光光路夹角为φ，光栅周期为： 步骤6调节所述的傅里叶透镜7的位置与角度，使前焦面与SLM屏幕重合，并中心垂直于1级衍射光，调节所述的光阑8的位置，使其与傅里叶透镜7的后焦面共面，调节孔径大小，仅使1级衍射光经过光阑； 步骤7旋转所述的偏振片3，选择1级衍射光强相对最强的偏振方向，衍射光被所述的反射镜10反射，调节所述的第二准直镜11的位置，使第二准直镜11的前焦面与光阑8所在平面重合，调节所述的第二准直镜11的角度，使1级衍射光垂直经过第二准直镜11中心；此时在第二准直镜11的后焦面上的光场为傅里叶透镜7前焦面上光场的放大，放大倍数为两透镜的焦距之比； 步骤8所述光场与参考光干涉形成干涉光场，该干涉光场强度分布呈弯曲叉形条纹分布，在干涉区域内所述的待曝光的光栅样品16，经曝光、显影后，镀金属膜，制备出反射式弯曲叉形面光栅。

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