曲面網(wǎng)柵寫(xiě)入技術(shù)研究.pdf

1、飛行器的光學(xué)窗后一般搭載著高精度光電探測(cè)儀器用于目標(biāo)識(shí)別和檢測(cè)，為了防止外界電磁波輻射影響探測(cè)精度和性能以及內(nèi)部器件向外輻射電磁波而成為反輻射武器的目標(biāo)，與此同時(shí)又要求光學(xué)窗有很高的紅外波及可見(jiàn)光的透射率，從而不影響光電探測(cè)儀器對(duì)目標(biāo)的識(shí)別與檢測(cè)，所以需要對(duì)光學(xué)窗進(jìn)行電磁屏蔽處理。大量的研究和實(shí)踐表明，在光學(xué)窗上鍍一層金屬網(wǎng)柵既可以很好的屏蔽電磁波又具有很高的紅外及可見(jiàn)光透射率。
　　金屬網(wǎng)柵的單元圖形通常是矩形，因?yàn)榫匦尉W(wǎng)柵容易

2、制造并且有較好的屏蔽效率。為分析網(wǎng)柵圖形對(duì)屏蔽效率的影響，引入時(shí)域有限差分FDTD分析方法對(duì)金屬網(wǎng)柵在常見(jiàn)的12-18 GHz波段下的水平線偏振態(tài)的電磁波屏蔽效率進(jìn)行研究。仿真表明，在等邊長(zhǎng)的情況下，三角形網(wǎng)柵的屏蔽效率高于正方形網(wǎng)柵;在等面積的情況下，各種圖形網(wǎng)柵的屏蔽效率次序?yàn)?三角形＞正方形＞六邊形。該結(jié)論表明，在同等透過(guò)率條件下，三角形網(wǎng)柵比常見(jiàn)的矩形網(wǎng)柵有更好的屏蔽效果。
　　金屬網(wǎng)柵通常加工在深凹球面基底上，曲面激光直

3、寫(xiě)是較為適宜的金屬網(wǎng)柵加工手段?？紤]到直接使用激光直寫(xiě)可能持續(xù)長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，加工效率低下，曲面掩模光刻應(yīng)是非常有意義的高速加工手段。論文構(gòu)建了曲面掩模所需的凸球面加工直寫(xiě)系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前支持最高±20度的基片光軸傾斜。鑒于網(wǎng)柵極低的圖形覆蓋率，矢量寫(xiě)入是最優(yōu)的圖形加工方案。論文基于現(xiàn)有凸球面直寫(xiě)系統(tǒng)，研究了單擺臺(tái)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單的矩形網(wǎng)柵加工算法，也研究了雙擺臺(tái)聯(lián)動(dòng)的以圓形球面光柵為對(duì)象的任意網(wǎng)柵圖形的矢量加工算法。矢量加工方案使三角形網(wǎng)柵

4、或其它任意復(fù)雜矢量圖案的加工成為可能。由于凸球面的旋涂工藝會(huì)帶來(lái)膠厚的不均勻性，論文還分析了結(jié)合矢量加工的曝光量修正算法。
　　以現(xiàn)有的凸球面加工直寫(xiě)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合上述加工算法，在口徑為50mm、曲率為51.64mm的凸球面基底上制作了基于經(jīng)緯線掃描的矩形網(wǎng)柵等圖案，其中矩形網(wǎng)柵的周期400μm、線寬10μm。由于球面三角形圖案路徑規(guī)劃的復(fù)雜性，以制作球面圓形光柵表明本加工系統(tǒng)的矢量加工能力。實(shí)驗(yàn)表明，現(xiàn)有凸球面直寫(xiě)系統(tǒng)初步具備