凸面閃耀光柵的設計及其制作.pdf

1、本文圍繞凸面閃耀光柵的特點和制作展開了理論和實驗研究,主要包含了以下幾方面的內容:
　　 首先,介紹了研究凸面光柵的意義和國內外凸面光柵的研究進展,并討論了離子束刻蝕對于掩模制作的重要意義,介紹了離子束刻蝕的國內外研究現(xiàn)狀。
　　 理論計算方面,對嚴格耦合波理論作了較為詳細介紹,根據(jù)其自行編寫了計算程序,對矩形槽、鋸齒形槽兩種平面光柵的衍射效率進行了深入研究。研究表明,占寬比、槽深和閃耀角對光柵的衍射效率影響較大,在相同

2、的光柵周期條件下,閃耀光柵相對于矩形槽光柵具有更高的衍射效率。同時分析并計算出凸面光柵的衍射效率。
　　 材料刻蝕特性方面,綜合敘述了離子束刻蝕技術的原理和離子源工作原理,簡單介紹了離子束刻蝕的分類及常見的工藝參數(shù)。深入研究了光刻膠和K9玻璃等光學材料離子束刻蝕特性。分別以Ar、CHF3為工作氣體,研究了兩種材料的刻蝕速率與離子能量、離子束入射角度的變化關系,得到了刻蝕速率與影響因素的擬合方程,為離子束刻蝕光柵提供實驗依據(jù)和理論

3、指導。
　　 工藝制作方面,采用Ar+離子束掠入射刻蝕光刻膠光柵掩模制作閃耀光柵的工藝方法。為了獲得好的刻蝕閃耀光柵,必須首先制作出符合刻蝕條件的光刻膠光柵掩模。詳述小閃耀角平面光柵刻蝕的制作工藝,在此基礎上對刻蝕機工件臺進行改造,制作出了約4°閃耀角的凸面光柵。實驗表明,采用該工藝能重復制作出槽形近似為三角形的閃耀光柵,閃耀角的控制精度達到±10％。
　　 實驗測試方面,將刻蝕好的平面及凸面閃耀光柵表面鍍鋁反射膜,對樣