連續(xù)變空頻3D圖像光刻制版技術(shù)與應(yīng)用.pdf

1、三維彩色全息圖像以其具有獨特的3D視覺效果，已經(jīng)用于安全、新型印刷材料生產(chǎn)和檢測中。而目前主要的實現(xiàn)手段有激光全息技術(shù)，單光束激光直寫，電子束光刻以及激光干涉光刻。傳統(tǒng)的激光全息記錄過程需要嚴格的記錄環(huán)境，難以記錄虛擬的物體，其應(yīng)用范圍受到限制。單光束激光直寫技術(shù)由于受到其分辨率的限制，制作的3D圖像視角小。電子束光刻技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)任意圖像的制作，但需要的數(shù)據(jù)量大，加工效率低，其制作幅面和成本很大程度上制約了其應(yīng)用范圍。激光干涉光刻，

2、結(jié)合了干涉曝光的并行曝光與激光直寫的任意圖形化的優(yōu)勢，是一種高效、高分辨率的光刻制版方法。而目前激光干涉光刻技術(shù)輸出結(jié)構(gòu)的空頻和取向得不到連續(xù)的調(diào)制，導(dǎo)致制作出的3D圖像存在顏色表達不準確、3D立體感弱、視場較小的缺點。
　　本文采用了一種可實現(xiàn)連續(xù)變空頻的激光干涉系統(tǒng)，該光刻系統(tǒng)能夠?qū)敵龉鈭鲞M行連續(xù)調(diào)制，可連續(xù)改變3D圖像中各光柵點陣的周期和取向，形成直線觀看狹縫，得到的3D立體感強、視場角大。同時采用的干涉技術(shù)相比電子束光刻

3、大大的壓縮了數(shù)據(jù)量（1萬倍以上）。首先本文分析了點陣全息理論，對3D圖像各坐標位置的光柵像素的周期和取向進行了理論計算，為之后的圖像編碼輸出做出基礎(chǔ)分析。根據(jù)全息理論要求，提出了紫外連續(xù)變頻光刻的系統(tǒng)并闡述了其工作原理，進行了系統(tǒng)相關(guān)光場的理論分析。
　　其次論文對3D圖像輸出進行了研究，分析了單色與彩色3D圖像微納米表達方式，對各3D圖像的編碼輸出進行了計算，包括3D圖像獲取，圖像的處理，軟件的計算等。
　　最后論文通過一

4、系列實驗進行了相關(guān)理論的驗證，包括光刻多種單頻、單取向結(jié)構(gòu)來驗證紫外連續(xù)變頻光刻系統(tǒng)的光場調(diào)制的連續(xù)性，得到的實驗結(jié)果與理論設(shè)計相符;通過光刻單色單頻的3D圖像以及同軸菲涅爾透鏡進行了系統(tǒng)輸出結(jié)構(gòu)的連續(xù)匹配性驗證，能夠滿足3D圖像光刻的需求;最后光刻制作了一系列的3D圖像，得到的3D效果明顯，色彩鮮艷，視場大，很好的滿足3D圖像制版技術(shù)要求，更加證明了以上理論分析的正確性。得出這種連續(xù)變頻系統(tǒng)能制作大幅面的3D圖像且制作周期較短，符合市