微光學器件數(shù)字掩模制作技術的研究.pdf

1、微光學器件具有體積小、重量輕、造價低等優(yōu)點，并能實現(xiàn)普通光學器件難以實現(xiàn)的微小、陣列、集成、成像和波面轉(zhuǎn)換等新功能。在國內(nèi)，微光學的加工水平滯后于微光學器件的設計理論這個問題尤為突出，本文的研究工作就是在此背景下開展的。本論文以改進數(shù)字光刻分辨率和拓展數(shù)字掩模制作技術的應用為目標，從數(shù)字灰階漸變、數(shù)字移動、數(shù)字旋轉(zhuǎn)、數(shù)字分形等系列數(shù)字掩模制作技術入手，進行了深入的研究。主要研究內(nèi)容和成果包括:
　　1、針對數(shù)字灰階掩模技術中如何精

2、確地用多臺階去替代連續(xù)表面輪廓這個關鍵問題，提出了改進的數(shù)字灰階漸變掩模技術。分析了DMD像素誤差，為了減小由DMD像素誤差引入的制作誤差，確定了掩模特征尺寸的選取原則，并建立了根據(jù)曝光量分布計算數(shù)字灰階漸變掩模的理論公式。數(shù)字灰階掩模技術為精確控制輪廓面形提供了思路。
　　2、通過深入研究單向數(shù)字移動掩模法，提出了多向數(shù)字移動掩模法，采用數(shù)字掩模的多向移動實現(xiàn)曝光量積累;提出了基于微切片投影的數(shù)字移動掩模法，采用多個微切片投影形

3、成的子掩模組合單向移動實現(xiàn)曝光量積累。多向數(shù)字移動掩模法和微切片投影數(shù)字移動掩模法拓展了數(shù)字移動掩模技術的應用范圍。
　　3、提出了基于相位的數(shù)字旋轉(zhuǎn)掩模設計法，適用于制作旋轉(zhuǎn)對稱相位分布的器件;提出了微切片投影數(shù)字旋轉(zhuǎn)掩模設計法，適用于制作非嚴格對稱相位分布的微光學器件。微切片投影數(shù)字旋轉(zhuǎn)掩模法，為制作復雜連續(xù)浮雕微光學器件提供了思路。
　　4、針對DMD數(shù)字掩模制作系統(tǒng)中投影物鏡低通特性導致的光刻圖形邊緣模糊問題，提出了