【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光栅制备，尤其涉及一种无色差胆甾相衍射光栅模板及其制备和无色差胆甾相衍射光栅的制备。
技术介绍
1、衍射光栅在光通信、激光分束、激光雷达等多个领域具有广泛的应用。通常，对于光栅来说，光栅常数、衍射效率是最为重要的两个参数，直观的表明了该光栅的性能好坏。但随着制造技术的发展，人们在这两个参数的控制上已经达到了极高的水平。因此，光栅的偏振特性和色差渐渐的成为了研究的热点内容。其中，色差的存在是由于光栅本身结构的特性导致，极大地限制了光栅在各个领域中进一步的应用发展。因此，实现消色差的光栅成为了光栅发展方向的重中之重。
2、目前，实现消色差光栅制备的方法主要有三种，分别为：超表面技术；色散补偿技术以及多层堆叠、空间复用技术。其中，超表面技术通过其对光束波前整形的能力，可以实现小型化，集成化的宽带连续消色差效果，这种连续的消色差能力无波长数量限制。但是该方法工艺复杂，制作出来的光栅衍射效率低，制作面积小，且不具有可调制的性能。色散补偿技术是通过额外的消色差装置进行色散的补偿，该方法支持一定的可调节性能，但是结构复杂，不够精巧，且色差调节范围小。多层堆叠、空间复用技术是最适合于液晶光栅的色散消除技术，该方法可以对不同波长进行针对性设计，使色差消除波段扩展至任意波段。但是空间复用的理论损耗大，而堆叠又会产生较大的噪声。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种无色差胆甾相衍射光栅模板及其制备和无色差胆甾相衍射光栅的制备。利用本专利技术提供的制备方法得到
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种无色差胆甾相衍射光栅模板的制备方法，包括以下步骤：
4、根据所需的无色差胆甾相衍射光栅的光栅波段和衍射角度，配制具有相应光栅波段的胆甾相液晶混合物；
5、根据所需的无色差胆甾相衍射光栅的光栅波段和衍射角度，利用公式1计算，得到相应光栅波段的光栅常数；
6、
7、公式1中，k为衍射级次，一般选择能量分布较为集中的第一衍射级次；
8、λ为所需的无色差胆甾相衍射光栅的光栅波段；
9、θ为所需的无色差胆甾相衍射光栅的衍射角度；
10、d为所需的无色差胆甾相衍射光栅的光栅波段的光栅常数；
11、设计具有所述相应光栅常数的掩膜版；
12、将所述具有相应光栅波段的胆甾相液晶混合物灌入液晶盒后，在所述具有相应光栅波段的胆甾相液晶混合物上覆盖所述具有相应光栅常数的掩膜版，依次进行固化和洗去未固化的具有相应光栅波段的胆甾相液晶混合物，得到所述无色差胆甾相衍射光栅模板；
13、所需的无色差胆甾相衍射光栅中包括至少两个光栅波段的胆甾相衍射光栅；
14、所需的无色差胆甾相衍射光栅中每个光栅波段的胆甾相衍射光栅的衍射角度相同。
15、优选地，所述胆甾相液晶混合物包括液晶、手性剂、聚合物单体、交联剂和光敏引发剂。
16、优选地，所述固化为紫外光固化。
17、本专利技术还提供了上述技术方案所述的制备方法得到的无色差胆甾相衍射光栅模板。
18、本专利技术还提供了一种无色差胆甾相衍射光栅的制备方法，包括以下步骤：
19、将向列相液晶灌入上述技术方案所述的无色差胆甾相衍射光栅模板中，得到所述无色差胆甾相衍射光栅。
20、本专利技术提供了一种无色差胆甾相衍射光栅模板的制备方法，包括以下步骤：根据所需的无色差胆甾相衍射光栅的光栅波段和衍射角度，配制具有相应光栅波段的胆甾相液晶混合物；根据所需的无色差胆甾相衍射光栅的光栅波段和衍射角度，利用公式1计算，得到相应光栅波段的光栅常数；
21、
22、公式1中，k为衍射级次，一般选择能量分布较为集中的第一衍射级次；λ为所需的无色差胆甾相衍射光栅的光栅波段；θ为所需的无色差胆甾相衍射光栅的衍射角度；d为所需的无色差胆甾相衍射光栅的光栅波段的光栅常数；设计具有所述相应光栅常数的掩膜版；将所述具有相应光栅波段的胆甾相液晶混合物灌入液晶盒后，在所述具有相应光栅波段的胆甾相液晶混合物上覆盖所述具有相应光栅常数的掩膜版，依次进行固化和洗去未固化的具有相应光栅波段的胆甾相液晶混合物，得到所述无色差胆甾相衍射光栅模板；所需的无色差胆甾相衍射光栅中包括至少两个光栅波段的胆甾相衍射光栅；所需的无色差胆甾相衍射光栅中每个光栅波段的胆甾相衍射光栅的衍射角度相同。
23、本专利技术通过胆甾相的波长选择特性，针对不同波长设计不同的光栅常数；通过模板化的技术，得到了无色差胆甾相衍射光栅模板，利用该无色差胆甾相衍射光栅模板制备光栅，能够使各个光栅结构能够同时存在于一个液晶器件中，实现了基于胆甾相的单层消色差液晶光栅。相比于级联式的消色差光栅，所提出的光栅无需在级联层之间附加额外的过渡层，减少了噪声的引入；同时保持了液晶的调谐性质，可将能量集中于某一级次，提高了光能的使用效率。因此利用无色差胆甾相衍射光栅模板制备光栅，使得无色差胆甾相衍射光栅损耗和噪声小。
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1.一种无色差胆甾相衍射光栅模板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胆甾相液晶混合物包括液晶、手性剂、聚合物单体、交联剂和光敏引发剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述固化为紫外光固化。
4.权利要求1～3任一项所述的制备方法得到的无色差胆甾相衍射光栅模板。
5.一种无色差胆甾相衍射光栅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种无色差胆甾相衍射光栅模板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胆甾相液晶混合物包括液晶、手性剂、聚合物单体、交联剂和光敏引发剂。
3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆建钢，唐鸣元，孙长俐，张雨梦，丁伟平，陈乾，杨建鑫，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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