自由电子激光器用极紫外波段平面变栅距光栅

针对极紫外波段自由电子激光器(大连相干光源,DCLS)对高分辨能力平面变栅距光栅的需求,基于光程差以及像差原理构建了极紫外平面变栅距全息光栅.采用改进的局部优化算法给出了平面变栅距光栅的记录参数,利用全息曝光技术在硅光栅基底上制作了中心刻线密度为600 gr/mm、占宽比为0.46、槽深为550 nm、有效刻划面积为30 mm×30 mm的极紫外平面变栅距全息光栅.采用Littrow衍射法测量了平面变栅距光栅的刻线密度,并基于像差理论分析了平面变栅距光栅的理论分辨能力.结果表明:制作的600 gr/mm平面变栅距光栅在有效面积内的刻线密度误差小于0.175 gr/mm,在极紫外波段(50～150 nm)的分辨能力大于12 000,满足自由电子激光器的设计要求.提出的设计及制作方法为制作高质量平面变栅距光栅提供了理论及技术保障.