基于二元光學(xué)方法制作微環(huán)形光柵及陣列.pdf

1、環(huán)形光柵由于它的光譜結(jié)構(gòu)的特殊性，它在光譜分析、光通信、光學(xué)信息處理、工業(yè)計量、宇宙工程等方面有廣泛的應(yīng)用前景。在國外，環(huán)形光柵作為半導(dǎo)體激光器的濾波器件一直是研究的熱點；在國內(nèi)，環(huán)形光柵主要用在測量和掃描全息方面。目前，制作環(huán)形光柵的方法主要有機械刻劃法，干涉法，電子束刻蝕法等。但機械刻劃法制作成本高，精度差，效率低；干涉法則需要用圓錐鏡，而圓錐鏡加工困難，加工精度也難以達到要求；電子束刻蝕法需要復(fù)雜且極其昂貴的設(shè)備，生產(chǎn)周期長。鑒于

2、此，本文提出了利用數(shù)字微鏡（Digital Micro- mirrorDevice，簡稱DMD）系統(tǒng)來制取環(huán)形光柵及陣列環(huán)形光柵的新方法，這是一種基于二元光學(xué)的方法，其在理論和實踐上都有一定的創(chuàng)新意義。 本論文提出的利用DMD 系統(tǒng)來制取環(huán)形光柵及陣列環(huán)形光柵的新方法，是基于DMD 芯片空間光調(diào)制特性的，即DMD 芯片能夠根據(jù)輸入到其中圖形的灰階等級控制反射曝光量。利用VC 編程，首先設(shè)計出環(huán)形光柵的模擬軟件，環(huán)形光柵的半徑和臺

3、階數(shù)可調(diào)；然后將圖形輸出到DMD 芯片，利用DMD 芯片的空間光調(diào)制特性，根據(jù)環(huán)形光柵的灰階等級控制反射曝光量；經(jīng)精縮投影曝光，將經(jīng)DMD芯片調(diào)制的反射光照射到涂有光刻膠的玻璃基板上，再經(jīng)過顯影、定影、刻蝕即可獲得環(huán)形光柵。這種方法可以方便的調(diào)整環(huán)形光柵的半徑，以及臺階數(shù)，還可制作出環(huán)形光柵陣列，為把環(huán)形光柵集成到光電系統(tǒng)中提出了一種切實可行的方法。相對于機械刻劃法、干涉法和電子束刻蝕法，二元光學(xué)的方法可以方便，高效，低成本地制作環(huán)形光